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Obteniendo Lo Máximo De Su Motor Eléctrico

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Page 1: Obteniendo Lo Máximo De Su Motor Eléctrico - easa.com · eléctricos de propósito general y de propósito definido con las ... Como leer la placa de datos de un motor Información

Obteniendo Lo Maacuteximo De Su Motor Eleacutectrico

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Obteniendo Lo Maacuteximo De Su Motor Eleacutectrico

Prefacio

Este manual le ayudaraacute a obtener el funcionamiento maacutes prolongado maacutes eficiente y rentable de los motores eleacutectricos de propoacutesito general y de propoacutesito definido con las siguientes caracteriacutesticas Motores trifaacutesicos de induccioacuten jaula de ardilla fabricados con las normas NEMA MG 1

Rango de potencia nominal desde 1 hasta 500 hp (1 a 375 kW)

Velocidades desde 900 hasta 3600 rpm (8 a 2 polos)

Voltajes hasta 1000 V 5060 Hz

Todos los tipos de encerramientos estandarizados (ej DP TEFC WPIWPII)

Montados en rodamientos (bolas y rodillos) y en cojinetes antifriccioacuten

Por favor dirija sus comentarios y preguntas a Electrical Apparatus Service Association Inc 1331 Baur Blvd St Louis Missouri 63132-1986 USA easainfoeasacom wwweasacom

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Obteniendo Lo Maacuteximo De Su Motor Eleacutectrico

Copyright copy EASA 2016 Version 0816

Copyright copy 2016Electrical Apparatus Service Association Inc

1331 Baur Blvd bull St Louis MO 63132 USA bull 314-993-2220 bull Fax 314-993-1269 bull wwweasacom

Exencioacuten de Responsabilidad

La informacioacuten contenida en este manual fue preparada cuidadosamente y se considera correcta no obstante EASA no se responsabiliza de ella y no asume ninguna obligacioacuten o responsabilidad por peacuterdidas dantildeos o per-juicios de cualquier tipo derivados de su uso o producto de la confianza depositada en dicha informacioacuten

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Obteniendo Lo Maacuteximo De Su Motor Eleacutectrico

Tabla de Contenido

1 Instalacioacuten arranque e informacioacuten baacutesica

11 Consideraciones baacutesicas del sistema 112 Instalacioacuten 213 Procedimientos de arranque 714 Datos baacutesicos 815 Gestioacuten total del motor 10

2 Seguimiento operacional y mantenimiento

21 Aplicacioacuten-consideraciones especiacuteficas 1122 Mantenimiento preventivo predictivo y basado en la confiabilidad 1223 Inspeccioacuten y pruebas 1424 Re-engrase de los rodamientos 16

Apeacutendice A Datos baacutesicos del motor y de su instalacioacuten

Modelo del formato 22

Apeacutendice B Como leer la placa de datos de un motor

Informacioacuten general 24Informacioacuten necesaria 24Otros teacuterminos 29

Apeacutendice C Recomendaciones para almacenar los motores

Aspectos baacutesicos para el almacenaje de motores 30Preparacioacuten para el almacenaje 30Mantenimiento perioacutedico 32

Glosario 33

Bibliografiacutea 35

Notas 36

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1 Instalacioacuten arranque e informacioacuten baacutesica

11 Consideraciones baacutesicas del sistemaUn sistema tiacutepico de un motor (Figura 1) normalmente incluye la fuente de alimentacioacuten el montaje el acoplamien-to y el equipo impulsado (incluyendo su funcioacuten y la potencia de salida) Cuando seleccione un motor considere cada uno de los componentes del sistema solucionando los problemas de instalacioacuten o investigando un fallo

Figura 1 Motor y sistema tiacutepicos

Equipobull Bombabull Ventiladorbull Compresorbull Transmisioacuten

mecaacutenicabull Maacutequinas y herramientasbull Cinta transportadora

Requisito del procesobull Flujobull Mezcladobull Moliendabull Manipulacioacutenbull Transportebull Mecanizado

bull Variador de frecuencia-drive

bull Arrancador suavebull Estrella-deltabull Arranque directobull Sensoresbull Medicioacuten

bull Humedad viento nieve lluvia

bull Quiacutemicosbull Temperaturabull Flujo de airebull Vibracioacutenbull Ruido

bull Correasbull Acople directobull Clutchbull Pintildeones

bull Placabull Rielesbull Bridabull Brida especial (Base P)

Fuente de potenciabull Empresa de servicios

puacuteblicosbull Co-generacioacuten Motor

Suministro de energiacutea

Sistema mecaacutenico

Proceso

Transmisioacuten de potencia

Controles del motor

Base de montaje

Electricidad

Ambiente

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12 InstalacioacutenLos siguientes pasos garantizaraacuten una instalacioacuten de calidad y el funcionamiento confiable de los motores rep-arados o de repuesto Aseguacuterese de tomar nota de las condiciones iniacuteciales del motor seguacuten lo recomendado Al comparar estos datos baacutesicos con valores futuros generalmente es posible solucionar pequentildeos problemas antes que estos se conviertan en fallos y paradas de produccioacuten muy costosas

SeguridadDurante los preparativos para instalar o desmontar un motor la seguridad es lo maacutes importante Utilice los equipos de proteccioacuten personal (EPP) y cumpla con los coacutedigos y reglamentos eleacutectricos aplicables para cablear y desconectar el motor y con los requisitos para una parada de emergencia Antes de trabajar en el motor bloquee y etiquete todas las fuentes de energiacutea potenciales Emplee meacutetodos de izaje seguros y apropiados para el tamantildeo y peso del motor

Datos del motor y verificacioacutenCree un formato para registrar los datos de placa y los paraacutemetros eleacutectricos y mecaacutenicos pertinentes durante la instalacioacuten y el arranque del motor (vea el Apeacutendice A) Estos datos base o valores de referencia no tendraacuten precio a la hora de calcular el coste del ciclo de vida de la aplicacioacuten e identificar cualquier cambio en las carac-teriacutesticas de funcionamiento Confirme que el motor es adecuado para la aplicacioacuten verificando que sus caracteriacutesticas mecaacutenicas y eleacutec-

tricas (ej voltajes corrientes tipo de conexioacuten forma constructiva y meacutetodo de refrigeracioacuten) son apropiadas para la aplicacioacuten prevista (Ver el ldquoApeacutendice B Como leer la placa de datos de un motorrdquo)

Para aplicaciones que funcionen con un variador de frecuencia electroacutenico o drive utilice un motor ldquo apto para inversores o inverter dutyrdquo (o realice un filtrado adecuado) y conserve la longitud de los cables de alimentacioacuten dentro de lo recomendado por los fabricantes Para minimizar el riesgo de que ocurran sobreten-siones y transitorios de voltaje en los bornes del motor utilice cables de alimentacioacuten disentildeados para trabajar con variadores y emplee un sistema para aterrizar el eje o instale rodamientos aislados para evitar los dantildeos producidos por la circulacioacuten de corrientes paraacutesitas por el eje

Tome nota de los datos de placa del motor Normalmente los nuacutemeros de serie estaacuten codificados indicando el mes y antildeo de fabricacioacuten

Aseguacuterese que los rodamientos del motor son adecuados para la carga impulsada (ej un rodamiento de rodil-los en el lado acoplamiento en una aplicacioacuten por correas con alta carga radial)

Revise las especificaciones de lubricacioacuten del fabricante y aseguacuterese que los puntos de engrase del motor son accesibles (para mayor informacioacuten consulte la paacutegina 16 ldquoRe-engrase de los rodamientosrdquo)

Para que sirva como referencia adjunte una fotografiacutea digital de la placa del motor por si existen errores durante la toma de datos

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Utilizando un medidor digital para bajas resistencias (DLRO) y un megoacutemetro mida y registre la resistencia liacutenea-liacutenea de los bobinados y la resistencia de aislamiento corregida por temperatura (vea la paacutegina 14 ldquoIn-speccioacuten y pruebasrdquo)

Verifique que tanto el sistema de control como la proteccioacuten contra sobrecargas son adecuados para la poten-cia del motor

Inspeccione y pruebe los motores que han estado almacenados para cerciorarse que no han sufrido deterioro (ver el Apeacutendice C)

Ambiente Para asegurar una refrigeracioacuten adecuada conserve el ambiente de operacioacuten del motor libre de polvo y

desechos y verifique que el aire caliente no estaacute siendo re-circulado hacia la entrada de aire del motor Si fuese necesario instale una fuente externa de aire filtrado para proporcionar un volumen de aire suficiente

Cuando sea praacutectico aiacutesle el motor de las fuentes de vibracioacuten externas

Base y fundacioacuten del motorLa base y la fundacioacuten del motor deberaacuten soportar ade-cuadamente el peso del motor y sus fuerzas de par Las fundaciones de concreto deberaacuten estar niveladas y pro-porcionar gran rigidez estructural y una amortiguacioacuten adecuada de las vibraciones La base deberaacute absorber las fuerzas de vibracioacuten sin que existan frecuencias de resonan-cia en el sistema mecaacutenico Las bases de acero montadas sobre concreto deberaacuten estar fraguadas y ancladas de forma segura Las bases corredizas empleadas para ajustar las poleas deberaacuten asegurar el motor con rigidez Otros puntos a considerar Siempre eleve el motor desde los puntos de izaje (vea la

Figura 2) En los motores grandes utilice por seguridad todas las asas yo caacutencamos para evitar distorsionar la carcasa

Monte los motores con cojinetes anti-friccioacuten a nivel para asiacute garantizar una lectura apropiada del nivel de aceite y la lubricacioacuten correcta de los cojinetes

En motores grandes no retire los protectores de eje que evitan el movimiento axial del rotor durante el transporte hasta que todo esteacute listo para el montaje

Figura 2 Meacutetodos de izaje seguros

SAFE METHODS OF MOTOR LIFTING

Para elevacioacuten exclusiva de la maacutequina

Elevacioacuten de unamaacutequina vertical

utilizando varios caacutencamosy un balanciacuten de carga

Utilizando un caacutencamo

max 45deg max30deg

Elevacioacuten de unamaacutequina horizontal

utilizando un caacutencamoy un balanciacuten de carga

Elevacioacuten de la maacutequinacon un balanciacuten de carga

Utilizando varios caacutencamos

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Conexiones eleacutectricas Cumpla con todos los coacutedigos y reglamentos eleacutectricos aplicables

Antes de trabajar en el motor bloquee y etiquete todas las fuentes de energiacutea potenciales

Para evitar fallos eleacutectricos cercioacuterese que todas las conexiones se encuentran aisladas y apretadas correcta-mente (incluyendo el cable de tierra del equipo si es requerido por el reglamento de instalacioacuten) No utilice conectores de torsioacuten (capuchones)

Registre la corriente en vacio del motor en el formato (vea el Apeacutendice A)

Instale la tapa de la caja de conexiones

Alineamiento y vibracioacutenAlinee el motor y la maacutequina impulsada especialmente si los dos se encuentran acoplados de forma directa La desalineacioacuten puede causar niveles altos de vibracioacuten que dantildean los rodamientos y aflojan los elementos de sujeccioacuten y montaje Existen equipos laacuteser disponibles para alinear tanto poleas como acoples directos En caso que las tolerancias de alineamiento del fabricante de la maacutequina no se encuentren disponibles utilice los valores de la Tabla 1 Pie suave Los procedimientos de alineamiento

incluyen verificar y corregir ldquoel pie suaverdquo o ldquopata cojardquondasheste es un problema comuacuten en el cual las patas de montaje no se encuentran en el mismo plano y por consiguiente no se asientan correctamente sobre la base del motor (ver Figura 3) A no ser que este problema sea corregido instalando calzos o shims (ver Figura 4) apretar los tornillos de montaje cuando exista pie suave puede torcer la carcasa del motor Vea en la Tabla 1 las tolerancias sugeridas para el pie suave

SOFT FOOT TYPES

Paralelo Angular

POSITIONING OF DIAL INDICATOR

Instale un indicador de caraacutetula para detectar elmovimiento hacia arriba de la pata del motor y luegoafloje el perno de sujecioacuten para verificar la deflexioacuten

Figura 3 Tipos de ldquopie suaverdquo

Figura 4 Utilizando un indicador de caraacutetula para detectar el ldquopie suaverdquo

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Paralelo Angular Combinado

Figura 5 Tipos de desalineamiento

Tabla 1 Tolerancias de alineamiento sugeridas para ejes acoplados directamente

RPMInstalacioacuten En servicio

Mils mm Mils mmPie suave Todas plusmn10 plusmn0025 plusmn15 plusmn0038

Acoplamientos cortos

Paralelismo 1200 plusmn125 plusmn0032 plusmn20 plusmn0051

1800 plusmn10 plusmn0025 plusmn15 plusmn0038

3600 05 0013 075 0019

Angularidad 1200 05 0013 08 0020

1800 03 0008 05 0013

3600 02 0005 03 0008

Acoplamientos con espaciador

Paralelismo por pulgada de largo del espaciador

1200 09 0023 15 00381800 06 0015 10 00253600 03 0008 05 0013

ldquoEl pie suaverdquo describe la condicioacuten en la cual las patas no se encuentran en el mismo plano Medido en mils (1 mil = 001 pul) o miliacutemetros(mm)

Para calcular la angularidad en milspul (mm) mida la apertura maacutes amplia en mils(mm ) a continuacioacuten reste la apertura maacutes estrecha en mils(mm) y divida por el diaacutemetro del acoplamiento en pulgadas (mm) Nota Con temperatura el movimiento hacia arriba y hacia abajo del eje del motor y del eje impulsado puede ser en cualquier direccioacuten (vea Figura 5)

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Alineacioacuten de ejes acoplados directamente Utilizando las tolerancias de la Tabla 1 instale los calzos adec-uados bajo las patas del motor En la mayoriacutea de las aplicaciones que emplean acoplamientos directos el eje del motor y el eje impulsado deben estar colineales a plena carga Si la maacutequina impulsada funciona a una temperatura mucho mayor o menor que la del motor se espera una desalineacioacuten inicial ldquoen reposordquo la cual se corregiraacute por siacute misma una vez la maacutequina impulsada se caliente o se enfriacutee Para confirmar el efecto de la temperatura haga funcionar el equipo hasta que alcance su maacutexima temperatura apague el motor e inmediat-amente verifique el alineamiento Realice cualquier correccioacuten que sea necesaria

Alineacioacuten de maacutequinas con transmisioacuten por correas Una mala alineacioacuten puede someter los rodamientos del motor a una carga axial excesiva Tambieacuten puede sobre-tensionar las correas aumentando la carga radial en los rodamientos Este tipo de alineacioacuten es maacutes sencilla que la de los ejes acoplados directamente pero auacuten debe ser realizada con precisioacuten La herramienta correcta puede ser una sencilla regla o un laacuteser para alinear ejes con distancias entre centros muy largas

Ajuste la tensioacuten de la correa dentro del rango especificado por el fabricante y verifiacutequela despueacutes de un diacutea de operacioacuten Dependiendo del tipo de correa normalmente la tensioacuten disminuye un poco despueacutes de la instalacioacuten particularmente si las correas son nuevas

Para poleas con varias correas las correas deben ser conjuntos a juego De otra forma algunas no quedaraacuten bien tensionadas causando que patinen y que hagan ruido Aplicar maacutes tensioacuten para eliminar el ruido so-bre-tensionaraacute las otras correas

Niveles de vibracioacuten Un motor correctamente montado y alineado funcionaraacute con unos niveles de vibracioacuten muy bajos en las direcciones horizontal vertical y axial -generalmente por debajo de 015 puls pico (25 mms rms) - En caso de que existan niveles de vibracioacuten maacutes altos en instalaciones nuevas se requeriraacute realizar un anaacutelisis de vibraciones maacutes detallado El cual puede indicar problemas de montaje o alineamiento aco-plamientos o poleas des-balanceos o problemas en la maacutequina impulsada

Un montaje firme y seguro y una buena alineacioacuten garantizaran un funcionamiento confiable y la maacutexima rentabilidad para su motor eleacutectrico Dado que las condiciones de funcionamiento la carga y el alineamiento pueden cambiar con el tiempo seraacute necesario verificar los niveles de vibracioacuten al menos cada trimestre

Dispositivos para montaje en eje y acoplamientos

Antes de instalar las correas o acoplar la mitad del acoplamiento en la maacutequina impulsada energice el mo-tor durante un instante para confirmar el sentido de giro

Instale los dispositivos para montaje en eje (mitades de acoplamiento poleas y pintildeones) utilizando equipos idoacuteneos para evitar dantildear el dispositivo o el eje

Consideraciones especiales para motores con cojinetes anti-friccioacutenloz Para evitar dantildeos en los cojinetes utilice acoplamientos que limiten el juego axialloz Instale los acoplamientos con el rotor situado en la posicioacuten marcada para el centro magneacutetico

Si es posible instale los dispositivos para montaje en eje despueacutes que el motor haya sido montado y calzado y se haya determinado su sentido de giro

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Guardas de proteccioacutenUna vez finalizados y verificados los trabajos de instalacioacuten y de alineamiento instale guardas de proteccioacuten en todas las partes rotativas que queden expuestas para garantizar una operacioacuten segura y confiable

13 Procedimientos de arranqueMotores que estaban almacenados Antes de instalar un motor que estuvo almacenado durante unas pocas semanas Inspeccioacutenelo y liacutempielo exhaustivamente para que quede como cuando fue ldquoenviado por primera vezrdquo

Si el motor ha sido sometido a vibraciones desmoacutentelo y verifique si existen dantildeos en sus rodamiento (ej formacioacuten de estriacuteas y de puntos huecos) y reemplace cualquier rodamiento averiado

Para el almacenamiento de los motores lubricados con grasa las cavidades de los rodamientos deben haber sido rellenadas Para evitar contaminar los devanados retire los tapones de drenaje antes de antildeadir el lubri-cante especificado en la placa de datos A continuacioacuten purgue la grasa antigua o el exceso de grasa de las cavidades de los rodamientos haciendo funcionar el motor en vacio durante 10-20 minutos y cambie los ta-pones de drenaje Si hubiese alguacuten tipo de humedad presente en la grasa purgada lo maacutes probable es que los rodamientos esteacuten oxidados y sea necesario reemplazarlos

Si el motor ha estado almacenado durante varios antildeos es probable que la grasa esteacute seca o separada y que los tubos de drenaje se encuentren obstruidos En este caso seraacute necesario desmontar el motor limpiar la grasa antigua y rellenar los rodamientos con la cantidad adecuada del lubricante especificado(consulte las Paacuteginas 16-21 para obtener informacioacuten sobre la cantidad de grasa y la compatibilidad entre lubricantes)

Para evitar la contaminacioacuten de los bobinados drene los motores lubricados con aceite antes de moverlos Despueacutes de su instalacioacuten llene el caacuterter de aceite con el lubricante recomendado por el fabricante

Compruebe la resistencia de aislamiento (IR) y el iacutendice de absorcioacuten dieleacutectrica (DAR) de los devanados como se describe en la Paacutegina 14 ldquoInspeccioacuten y pruebasrdquo y registre los resultados

Si los resultados de las pruebas de IR y DAR son satisfactorios pruebe el motor en vacio

Despueacutes siga los procedimientos establecidos para ldquoMotores reparados o de repuestordquo(descritos a continuacioacuten)

Motores reparados o de repuesto Antes de poner en servicio los motores reparados o de repuesto haacutegalos fun-cionar durante un corto periacuteodo de tiempo para verificar su operacioacuten Si el motor vibra o emite ruidos u olores inusuales corte el suministro eleacutectrico inmediatamente y busque la

causa

Los problemas eleacutectricos y magneacuteticos que se pueden manifestar por siacute mismos tales como la vibracioacuten o el ruido mejoraraacuten al instante cuando se corte la alimentacioacuten eleacutectrica

Si las caracteriacutesticas de funcionamiento mecaacutenico no mejoran esto podriacutea indicar que existen problemas de desbalance mecaacutenico en el rotor del motor o en la maacutequina impulsada o una desalineacioacuten entre el motor y el dispositivo de carga

Si el motor funciona con normalidad permita que alcance la velocidad maacutexima antes de cortar el suministro eleacutectrico

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Siempre realice el bloqueo y etiquetado del motor antes de acoplar la carga impulsada Una vez el motor y la carga impulsada funcionen correctamente registre en el formato de esa instalacioacuten los

valores de corriente y voltaje a plena carga de las tres fases del motor (vea en la Paacutegina 22 el modelo del forma-to) Si es posible tambieacuten tome nota de la potencia de entrada con carga

En caso que el motor cuente con sensores de temperatura monitorice las temperaturas en los rodamientos y en el devanado hasta que estas se estabilicen Tome nota de estos valores como tambieacuten de la temperatura ambi-ente y la humedad

Para aplicaciones criacuteticas registre los valores de la firma de las vibraciones en toda la maacutequina para utilizarlos como datos base o valores de referencia en el programa de mantenimiento predictivo (ver a continuacioacuten ldquoDa-tos baacutesicos del motorsistemardquo)

14 Datos baacutesicosLas praacutecticas de mantenimiento han evolucionado desde el reactivo hasta el predictivo lo que hace posible funcionar con menos motores de repuesto poco personal disminuir los tiempos muertos y bajar los costes de operacioacuten Para prolongar al maacuteximo la vida del equipo compare los datos baacutesicos de la instalacioacuten (vea un formato de muestra en la Paacutegina 22) con los resultados de las pruebas futuras que hacen parte del programa de mantenimiento preventivo o predictivo (preferiblemente)Analizar la tendencia de los datos ayuda a los operarios a reconocer cambios en las condiciones y a prevenir fallos catastroacuteficos En caso de que ocurra un fallo la tendencia de los datos podriacutea ayudar tambieacuten a identificar su causa (Vea en la Paacutegina 12 ldquoMantenimiento preventivo predictivo y basado en la confiabilidadrdquo) Para esto los profesionales de los centros de servicio locales pueden ser recursos muy valiosos

Datos baacutesicos del motorsistemaLos cambios en los niveles de vibracioacuten del motorsistema proporcionan la mejor advertencia inicial de que se estaacuten presentando problemas en los componentes del motor o del sistema Otros paraacutemetros a vigilar pueden incluir la temperatura de operacioacuten de los componentes criacuteticos las tolerancias mecaacutenicas y el funcionamiento general del sistema incluyendo salidas como el caudal el tonelaje y el volumen

Meacutetodos para determinar los datos baacutesicosLos datos baacutesicos especiacuteficos del motor incluyen registros de los valores de las pruebas eleacutectricas mecaacutenicas y de vibracioacuten realizadas durante la puesta en servicio de los motores o antes de almacenarlos Idealmente los datos baacutesicos se deben obtener para todos los motores nuevos reparados o montados in situ pero puede que esto no sea praacutectico en algunas aplicacionesLos datos baacutesicos de los motores por lo general incluyen todos o algunos de los siguientes valores Corriente con carga velocidad y voltaje en terminales Los cambios en estos paraacutemetros normalmente

indican que un componente vital del sistema se encuentra dantildeado o que estaacute a punto de fallar Otras pruebas eleacutectricas pueden incluir la resistencia de aislamiento la resistencia en terminales del bobinado a una tempera-tura conocida la corriente y el voltaje en vacio y las caracteriacutesticas de arranque

Algunos cambios en la corriente y la velocidad pueden ser normales dependiendo del tipo de carga

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Anaacutelisis de firma de corriente del motor (MCSA) Este tipo de anaacutelisis diagnoacutestica problemas en la jaula de ardilla del rotor (ej barras rotas o un entrehierro irregular) La prueba es maacutes precisa cuando los datos de referencia han sido establecidos con anterioridad a lo largo de la vida del motor (ver Paacutegina 15)

Comprobaciones mecaacutenicas Estas normalmente consisten en la medicioacuten de la excentricidad en el eje (TIR) y la verificacioacuten del pie suave

Vibraciones Aunque los valores generales de las vibraciones pueden ser utilizados como referencia se pre-fieren los espectros de vibracioacuten en forma de Transformada Raacutepida de Fourier (FFT) tomados en cada uno de los tres planos de los alojamientos de los rodamiento (ver ldquoAnaacutelisis de vibracionesrdquo en la Paacutegina 16) Para determinar los datos baacutesicos en los motores provistos con cojinetes anti-friccioacuten se pueden utilizar sondas de proximidad

Termografiacutea infra-roja Con esta herramienta se pueden detectar cambios en la temperatura de operacioacuten de los componentes criacuteticos del motor especialmente en los rodamientos

Datos baacutesicos para motores nuevos Comparar los valores de faacutebrica de la resistencia de los bobinados y de la corriente en vacio con los datos tomados con carga puede ser de utilidad cuando se monitoriza la condicioacuten de un motor nuevo o para solucionar problemas en el sistema Los datos baacutesicos originales generalmente estaacuten disponibles a traveacutes de los fabricantes o en sus sitios web la precisioacuten de los datos de faacutebrica depende de la forma en la que hayan sido obtenidos pero generalmente es suficiente para su uso en campo

Los datos baacutesicos tomados en un motor instalado recientemente pueden revelar errores (ej conexioacuten para un voltaje incorrecto) y prevenir fallos prematuros en el motor Enveacutes de un ldquosimple toquerdquo para verificar el sentido de giro antes de acoplar el motor con la carga haacutegalo funcionar lo suficiente para medir las corrientes de liacutenea en las tres fases como tambieacuten los voltajes y los niveles de vibracioacuten

Datos baacutesicos para motores reparados Los centros de servicio normalmente suministran los datos de las pruebas en vacio o a plena carga (cuando esteacute estipulado) de los motores que han reparado incluyendo vol-tajes corrientes y espectros de vibracioacuten Comparar estos resultados con los datos baacutesicos histoacutericos o con los obtenidos in situ cuando el motor regresa al servicio pueden confirmar la calidad de la reparacioacuten o poner de manifiesto posibles problemas ocultos del sistema Por ejemplo un aumento en los niveles de vibracioacuten de las pruebas in situ podriacutea indicar problemas en la base o en el equipo impulsado en lugar de un rotor desequilib-rado

Para motores recieacuten reparados que han estado en funcionamiento muchos antildeos las comparaciones con los datos baacutesicos son muy valiosas para el anaacutelisis de la causa raiacutez del fallo e incluso pueden poner de manifiesto dantildeos ocasionados por ciertos tipos de fallos (ej un eje roto) Para identificar correctamente la causa y el efecto y prevenir que estos fallos vuelvan a ocurrir siempre investigue el fallo del equipo al nivel del sistema

Comparar los datos baacutesicos de un motor que ha fallado con los de un motor de repuesto puede revelar una debilidad del sistema relacionada con la aplicacioacuten o el proceso

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Como utilizar los datos baacutesicos del motorsistemaEl mantenimiento realizado durante la operacioacuten normal del motor y en las paradas de produccioacuten planeadas oscila desde un monitoreo al azar hasta un seguimiento programado aunque su frecuencia puede depender del tamantildeo la ubicacioacuten y la naturaleza criacutetica de la aplicacioacuten Para poder realizar comparaciones uacutetiles las vari-ables baacutesicas se deben correlacionar con aquellas que fueron recopiladas durante el arranque inicial o despueacutes de realizar varias reparaciones A continuacioacuten presentamos un par de ejemplos Hacer el anaacutelisis de tendencia de los datos baacutesicos de una bomba centriacutefuga puede alertar al operario sobre un

cambio significativo en la corriente de liacutenea que indica que la eficiencia de la bomba se ha reducido Reparar o reemplazar la bomba restauraraacute la eficiencia del sistema motorbomba mientras se mejora la produccioacuten

Eficiencia del sistema = Eficiencia del motor x Eficiencia de la bomba

094 (eff del motor) x 060 (eff reducida de la bomba) = 056

094 (eff del motor) x 080 (eff de la bomba reparada) = 075

Analizar la tendencia de los datos baacutesicos de la corriente consumida por un motor desacoplado o de la resis-tencia de aislamiento de su bobinado pueden evitar un fallo del bobinado debido a la pronta deteccioacuten de un deterioro del sistema de aislamiento o de un rodamiento desgastado En estos casos por lo general los mo-tores se pueden limpiar y reparar enveacutes de ser rebobinados

15 Gestioacuten total del motorLos programas para efectuar la gestioacuten total de los motores generalmente realizan un seguimiento de las com-pras y de los repuestos en una base de datos utilizando para ello la informacioacuten de la placa del motor su ubicacioacuten y la aplicacioacuten Normalmente tambieacuten realizan el seguimiento de los datos baacutesicos del mantenimien-to del almacenaje y de las reparacionesTales programas bajan los costos reduciendo los tiempos muertos (repuestos faacutecilmente disponibles) y dis-minuyen los inventarios (identificacioacuten de los repuestos que se pueden usar en varios sitios) Aquiacute el punto clave consiste en determinar si la solucioacuten maacutes confiable y menos costosa es almacenar los motores de repuesto in situ o contratarlo con un centro de servicios u otro proveedor

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2 Seguimiento operacional y mantenimiento

21 Aplicacioacuten-consideraciones especiacuteficasEvaluacutee cuidadosamente la aplicacioacuten- consideraciones especiacuteficas para asegurar el funcionamiento confiable y eficiente de sus motores Eficiencia y peacuterdidas de los motores En los motores eleacutectricos la eficiencia se define como la potencia de sali-

da dividida por la potencia de entrada expresada en porcentajeEficiencia = Potencia de salida Potencia de entrada x 100 Debido a las peacuterdidas en el motor una pequentildea parte de la potencia de entrada se convierte en calor en lugar de trabajo Lo anterior incluye las peacuterdidas Isup2R en el estator y el rotor las peacuterdidas por friccioacuten y ventilacioacuten las peacuterdidas en el nuacutecleo y las peacuterdidas adicionales con cargaPotencia de entrada - Potencia de salida = Peacuterdidas en el motorLos motores maacutes eficientes tienen menos peacuterdidas que los motores de eficiencia estaacutendar por lo tanto con-sumen menos energiacutea funcionan maacutes frescos y duran maacutes Por motivos de mercadeo y poliacuteticas de precios los fabricantes han estado clasificando los niveles de eficiencia de los motores utilizando para describirlos teacutermi-nos como energeacutetico-eficientes de alta eficiencia o de eficiencia PremiumLa ley de poliacutetica energeacutetica de 1992 (EPAct) establecioacute los niveles miacutenimos de eficiencia para motores de propoacutesito general con potencias entre 1 y 200 hp y la ley de independencia y proteccioacuten energeacutetica de 2007 (EISA) elevoacute estos valores miacutenimos de eficiencia hasta los niveles Premiumreg de la norma NEMA mientras a su vez ampliaba el alcance de los motores incluidos Como respuesta a esto los fabricantes han aumentado la eficiencia paulatinamente reduciendo las peacuterdidas en los motoresLa eficiencia es una consideracioacuten importante para poder obtener lo maacuteximo de su motor eleacutectrico Con una pequentildea inversioacuten inicial un modelo de motor maacutes eficiente puede tener menores costos de operacioacuten y durar maacutes

Factor de potencia En un circuito CA el factor de potencia es la rel-acioacuten entre los kW (kilovatios) y los kVA (kilovoltio-amperios) y para una carga determinada su valor estaacute entre 0 y 1Elevar un factor de potencia bajo haraacute que la corriente que circula por los cables de alimentacioacuten del motor y otros equipos sea menor y por consigui-ente reduciraacute el calentamiento y el deterioro teacutermico Tambieacuten puede bajar los costes de energiacutea (donde aplique) rebajando o eliminando los sobrecos-tos que cobran las compantildeiacuteas electrificadoras por un bajo factor de potenciaEn la Figura 6 se muestran los puntos en los cuales se pueden instalar condensadores para corregir el factor de potencia de un motor eleacutectrico Por lo general para la mayoriacutea de los motores instalar los condensa-dores en el punto 2 es la mejor opcioacuten y normalmente conectarlos en el punto 1 es mejor que instalarlos en el punto 3 Cuando el motor estaacute desconectado los puntos 2 oacute 3 tambieacuten lo estaacuten

el punto 1 siempre estaacute energizado esto podriacutea provocar sobreten-siones y torques transitorios si hay maacutes motores o equipos inductivos conectados al barraje (bus)

2

1 Bus

Arrancador

Fusibleinterruptor

Contactor

Releacute desobrecarga

Motor

3

Figura 6 Ubicacioacuten de los con-densadores para correccioacuten

del factor potencia en motores de induccioacuten

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La ubicacioacuten en el punto 3 requiere utilizar dispositivos de proteccioacuten de menor capacidad ya que el flujo de corriente disminuye

La ubicacioacuten en el punto 3 puede producir transitorios de conmutacioacuten de gran amplitud o picos de corri-ente en motores que conmutan o que arrancan y paran con frecuenciandashej motores de ascensores motores de varias velocidades con arranque estrella-triaacutengulo por auto transformador en transicioacuten abierta o por devanado partido (excepto la denominada delta extendida o doble delta) Para este tipo de aplicaciones lo mejor es instalar los condensadores en el punto 1

Torques transitorios voltajes y corrientes Bajo ciertas condiciones los motores pueden desarrollar transitori-amente entre 5 a 20 veces su torque nominal Las causas maacutes comunes de estos peligrosos torques transitorios (y de los transitorios de voltaje y de corriente) incluyen Transferencias entre barrajes (bus) y re-cierres desfasados Conexiones invertidas Cambios de alta a baja velocidad(motores con varios bobinados) Corto circuitos externos Conexioacuten y maniobras en equipos de correccioacuten de factor de potencia Correccioacuten exagerada del factor de potencia con condensadores Variadores de frecuencia electroacutenico o drives

Armoacutenicos Algunos tipos de cargas eleacutectricas (ej fuentes de poder electroacutenicas para equipos digitales) con-sumen corriente en forma de ondas distorsionadas que contienen armoacutenicos de frecuencia-ej muacuteltiplos de la frecuencia de liacutenea Los armoacutenicos de voltaje asociados pueden estar presentes en los motores del sistema cau-sando un incremento en las peacuterdidas de los motores Utilice un analizador de calidad de energiacutea para detectar los armoacutenicos y filtros para controlarlos

Corriente de arranque y nuacutemero de arranques Los arranques sucesivos pueden dantildear los motores debido al aumento de la temperatura ocasionado por esta condicioacuten en la que circula una alta corriente De acuerdo con las normas NEMA MG1 1254 y MG 10 181 bajo unas condiciones normales de operacioacuten el nuacutemero de ar-ranques seguros depende del valor de la inercia de la carga a la potencia y velocidad nominales del motor (vea la Tabla 12-7 en la norma NEMA MG 1)En un motor que inicialmente se encuentre a temperatura ambiente se pueden realizar dos arranques suce-sivos ( con el motor desacelerando entre arranques) si no se excede la inercia de la carga y se sigue la ley cuadraacutetica de la curva de carga o un solo arranque si su temperatura inicial no excede su temperatura de op-eracioacuten nominal La ley cuadraacutetica de la curva de carga significa que el torque requerido variacutee con el cuadrado de la velocidad y que el torque a plena carga y a maacutexima velocidad sean igualesPara funcionamiento en condiciones inusuales de carga consulte al fabricante para determinar si el disentildeo del motor es el adecuado Si se requieren arranques adicionales aseguacuterese que el disentildeo del motor los puede soportar sin causar un aumento de temperatura perjudicial Para prologar la vida uacutetil del motor al maacuteximo no exceda el nuacutemero de arranques requeridos por la aplicacioacuten

22 Mantenimiento preventivo predictivo y basado en la confiabilidad Las palabras mantenimiento preventivo (PM) y mantenimiento predictivo (PdM) son teacuterminos familiares pero las labores asociadas con estos meacutetodos y la prolongacioacuten del tiempo de operacioacuten de los motores eleacutectricos no siempre estaacuten claros Esta seccioacuten describe actividades normalmente asociadas al PM y al PdM como tambieacuten una estrategia denominada mantenimiento basado en la confiabilidad (RBM)

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Mantenimiento preventivo (PM) El principal objetivo de este tipo de mantenimiento es evaluar la salud del motor por medio de inspecciones y pruebas Por ejemplo el estado de un bobinado se determina por el valor de los megohmios obtenidos en una prueba de resistencia de aislamiento (IR)La pruebas eleacutectricas normalmente incluyen la IR (a motor parado) y la medicioacuten individual de las corrientes y voltajes de fase (en funcionamiento normal) Son menos comunes las mediciones de la resistencia la induc-tancia y la capacitancia del bobinado asiacute como tambieacuten el anaacutelisis de firma de corriente del motor (MCSA) (vea las Paacuteginas 14-16)En un programa de PM las verificaciones mecaacutenicas generalmente incluyen el anaacutelisis de vibracioacuten (espectros por FFT) y con menos frecuencia el alineamiento (vea las Paacuteginas 4-6 y 16)Otras actividades del PM comuacutenmente incluyen la limpieza e inspeccioacuten la lubricacioacuten la verificacioacuten de los niveles de lubricacioacuten el ajuste de la tensioacuten de las correas y el apriete de los pernos de fijacioacuten Oca-sionalmente tambieacuten se miden las temperaturas con un termoacutemetro infra-rojo o una caacutemara termograacutefica Los niveles de ruido se pueden comprobar de forma subjetiva o utilizando un equipo de anaacutelisis acuacutestico Los veredictos del PM se basan en los resultados de cada actividad

Mantenimiento predictivo (PdM) El mantenimiento predictivo pronostica cuando se deben llevar a cabo trabajos de mantenimiento correctivo (acciones) o cuando podemos esperar que ocurra un fallo Tambieacuten llamado monitoreo por condicioacuten o supervisioacuten de estado el PdM consiste en analizar las tendencias y evaluar la mayoriacutea de las actividades asociadas al PMEn el PdM generalmente se evaluacutean las tendencias de los resultados de las pruebas de resistencia de aislamien-to (IR) e iacutendice de polarizacioacuten (IP ) y algunas veces paraacutemetros del circuito del motor al igual que los valores de corriente y de voltaje como tambieacuten los resultados del anaacutelisis de firma de corriente del motor (MSCA) El anaacutelisis de tendencias de las actividades mecaacutenicas rutinarias normalmente incluye los espectros de vibracioacuten y ocasionalmente los resultados de las mediciones de temperaturaComo ejemplo tenemos si el valor en megohmios de la resistencia de aislamiento de un bobinado era inicial-mente aceptable pero esta tiende a bajar dicha tendencia podraacute ser utilizada para programar actividades de mantenimiento correctivo antes de que los valores de IR caigan hasta un nivel peligroso o para predecir cuaacuten-do seraacuten muy bajos para que el motor funcione de forma segura

PM versus PdM En el PM se evaluacutean el estado de las maacutequinas utilizando un sencillo conjunto de mediciones y observaciones Si los resultados son obvios o se pueden comparar faacutecilmente con paraacutemetros de aceptacioacuten la accioacuten a seguir cualquiera que esta sea estaacute clara Por ejemplo un eje roto necesita reparacioacuten inmediata mientras un valor de resistencia de aislamiento igual a cero sugiere que el motor deberaacute ser rebobinadoLa ventaja del PdM es que en eacutel se analizan las tendencias de los resultados de las pruebas para planificar cuando seraacute necesaria una accioacuten correctiva o poder predecir la fecha en la que ocurriraacute un fallo Por ejemplo proba-blemente antes de la ruptura del eje habraacuten aumentos no lineales de vibracioacuten y de desalineacioacuten Al analizar la tendencia de estas mediciones es posible detectar y corregir condiciones que de otra manera habriacutean derivado en un fallo del eje Asiacute mismo analizar la tendencia de los resultados de las pruebas de IR puede revelar un deterioro en el aislamiento por lo que el motor se puede limpiar y reacondicionar en lugar de ser rebobinado

Mantenimiento basado en la confiabilidad (RBM) El RBM tambieacuten denominado mantenimiento basado en el riesgo (RCM) es un meacutetodo loacutegico para determinar la mejor combinacioacuten de actividades de mantenimiento que permitan aumentar la confiabilidad y la seguridad en la operacioacuten de los equipos Esto incluye limpieza y lubricacioacuten al igual que la reparacioacuten o el cambio de las componentes que han falladoLa confiabilidad expresa la probabilidad que un motor pueda funcionar adecuadamente durante un tiempo especiacutefico bajo condiciones establecidas El RBM reduce el mantenimiento de las actividades maacutes rentables

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por lo que requiere conocimientos sobre los fallos caracteriacutesticos de los motores al igual que sus mani-festaciones y consecuencias

23 Inspeccioacuten y pruebasIndiferentemente que el meacutetodo de mantenimiento preferido sea el PM PdM or el RBM existen un nuacutemero de actividades de control y de herramientas de prueba que podemos escoger Inspeccioacuten Durante esta importante actividad se

pueden detectar partes dantildeadas componentes rotos o que faltan al igual que trayectorias de flujo de aire obstruidas y contaminadas Durante la ejecucioacuten de las actividades de PM or PdM se pueden realizar ajust-es menores (ej tensionar las correas o apretar pernos flojos) asiacute como tambieacuten limpiar el polvo y la con-taminacioacuten de los lugares de acceso Las temperaturas anormales de operacioacuten pueden detectarse con la ayuda de un termoacutemetro infra-rojo o una caacutemara termograacutefica

Prueba de resistencia de aislamiento (IR) En esta prue-ba realizada a motor parado se aplican 500 voltios CC entre el bobinado y la carcasa (tierra) durante 60 segun-dos utilizando por lo general un megoacutemetro Si las fases del bobinado se pueden aislar de forma independiente como en una conexioacuten estrella-delta pruebe cada una de las fases por separado La Tabla 2 muestra los valores miacutenimos aceptables de IR

Tabla 2 Valores miacutenimos de resistencia de aislamiento a tierra recomendados medidos o corregidos a 40degC

Resistencia de aislamiento miacutenima Tipo de maacutequina

IR1min = 100 megohmios La mayoriacutea de maacutequinas de CA con estatores bobinados en pletina fabrica-das despueacutes de 1970

IR1min = 5 megohmios La mayoriacutea de maacutequinas con estatores bobinados en alambre redondo y en pletina con voltajes nominales por debajo de 1kV

Notes R1min = Valor de resistencia de aislamiento miacutenima recomendada para bobinados completos en megaohmios y a 40degC kV = Voltaje nominal liacutenea-liacutenea de la maacutequina en kilovoltios rms Corrija la resistencia de aislamiento a una temperatura base de 40degC de la siguiente forma Rc 40degC = Kt x Rt

Donde Rc 40degC = La resistencia corregida a 40degC (en megohms) Rt = La resistencia de aislamiento medida (en megohmios) Kt = Coeficiente de correccioacuten de temperatura (de la Figura 7)

Para realizar la correccioacuten a 40ordmC de la resistencia de aislamiento medida (Rt) multipliacutequela por el coeficiente de temperatura Kt Rc = Rt x KtC

oefic

ient

e de

Tem

pera

tura

Kt p

ara

la R

esis

tenc

ia d

e A

isla

mie

nto

Temperatura del Bobinado en Grados Celsius

Figura 7 Correccioacuten por temperatura de la resistencia de aislamiento

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Prueba de relacioacuten de absorcioacuten dieleacutectrica (DAR) El valor del DAR indica la condicioacuten del bobinado com-parando una medida de resistencias de aislamiento tomada durante un periacuteodo de tiempo con otra medida tomada en un lapso de tiempo maacutes corto Mida la resistencia de aislamiento a los 30 segundos y posteriormente a los 60 segundos con un instrumento digital Para calcular el DAR divida la medida obtenida a los 60 segun-dos por la medida obtenida a los 30 segundos y consulte la tabla 3 para evaluar la condicioacuten del bobinado

Tabla 3 Evaluacioacuten de la relacioacuten de absorcioacuten dieleacutectrica (DAR)

6030 segundos (DAR) Condicioacutenlt 11 Pobre

11 a 124 Cuestionable125 a 13 Aceptable14 a 16 Buena

gt 16 Exelente

Medicioacuten de la resistencia de los bobinados Para verificar conexiones con alta resistencia o posibles conex-iones defectuosas mida la resistencia de los bobinados entre los terminales del motor utilizando un puente o un medidor digital para resistencias bajas (DLRO)

Medicioacuten de la inductancia y capacitancia Con equipos especializados de prueba se pueden comparar las inductancias y capacitancias entre cada par de cables del bobinado y verificar si existe alguacuten desbalance Aunque no hay normas industriales para la aceptacioacuten de estos desbalances los manuales de los fabricantes proporcionan algunas guiacuteas

Anaacutelisis de firma de corriente del motor (MCSA) Esta prueba diagnoacutestica problemas en el rotor detectan-do corrientes inducidas en los devanados del estator y comparando la amplitud de las bandas laterales a 2X frecuencia de deslizamiento a una frecuencia central de 50 oacute 60 Hz Un transformador de corriente (CT) tipo pinza amperimeacutetrica instalado en los cables del motor o los cables de control de un transformador de corriente producen una sentildeal que se muestra en la pantalla de un analizador de espectros generalmente un analizador de vibraciones FFT Para que la prueba sea efectiva la carga aplicada debe producir el deslizamiento sufici-ente para separar las bandas laterales de la frecuencia central Aunque no existen normas industriales para la aceptacioacuten de las pruebas de MSCA los valores de los manuales de los fabricantes sirven como guiacutea La Tabla 4 incluye los problemas que se pueden detectar con esta prueba

Tabla 4 Problemas en el rotor detectables con las pruebas MSCA

Problemas en el rotor Siacutentomas

Fallos de la jaula de ardilla Alta vibracioacuten a la velocidad de operacioacuten 1X con bandas laterales a la frecuencia de paso polar

Barras fisuradas Bandas laterales a la frecuencia de paso polar en los muacuteltiplos de la velocidad de operacioacuten

Barras abiertas o sueltas bull Altos niveles de vibracioacuten a la frecuencia de paso de las barras del rotorbull Bandas laterales a la frecuencia 2X alrededor de la frecuencia de paso de las barras

del rotorbull Muacuteltiplos de la frecuencia de paso de las barras del rotor

La frecuencia de paso de las barras del rotor es igual al nuacutemero de barras del rotor multiplicadas por la velocidad de operacioacuten

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Pruebas de hipot y de impulso (onda de choque) Estas dos pruebas evaluacutean el estado del sistema de aislamiento del motor aplicando a los bobinados una tensioacuten que excede la nominal (una sobretensioacuten) Las pruebas que utilizan sobretensiones pueden causar que un devanado falle provocando una parada de pro-duccioacuten es por esto que estas pruebas no deben formar parte de los programas de PM o PdM (Figura 8) Aunque estas pruebas normalmente no ocasionan dantildeos a los bobinados que se encuen-tran en buenas condiciones pueden causar que los devanados que tengan debilidades eleacutectricas fallen durante la prueba o un poco despueacutes de la misma Nunca aplique sobretensiones a un bobina-do sin contar con un plan B Es mejor que un motor falle bajo condiciones controladas que cuando se encuentre en servicio

Anaacutelisis de vibraciones La prueba mecaacutenica maacutes comuacuten en los programas de PM y PdM es el anaacutelisis de vibraciones utilizando un analizador de espectros FFT La transformada raacutepida de Fouri-er ( FFT) convierte los datos de la vibracioacuten en espectros (amplitud de las formas de onda vs frecuencia) dentro de un amplio rango de frecuencias (Figura 9) Para los motores horizontales los valores de las vibraciones generalmente se toman en los planos horizontal y vertical de ambos rodamientos y axialmente como miacutenimo en uno de los alojamientos de los rodamiento Los valores de vibracioacuten liacutemites seguacuten las normas NEMA aplican solo a motores desacop-ladosndashej a motores que no se encuentran instalados los valores descritos en artiacuteculos teacutecnicos independientes y en los manuales de los fabricantes de los equipos sirven como guiacutea

24 Re-engrase de los rodamientosLa experiencia demuestra que los rodamientos defectuosos causan maacutes fallos en motores que cualquier otra causa particular Para asegurar una larga vida y un funcionamiento confiable del motor verifique regularmente los niveles de lubricacioacuten de los rodamien-tos en busca de fugas y contaminacioacutenDetermine los intervalos de re-lubricacioacuten y el tipo y grado de lubricante adecuados teniendo en cuenta las recomendaciones del fabricante establecidas en la placa de lubricacioacuten (si estaacute disponible) De lo contrario siga las indicaciones descritas en este manual Funciones de los lubricantes Los lubricantes de los rodamientos realizan varias tareas fundamentales que

incluyen Separar las superficies de deslizamiento o de rodadura Reducir el desgaste Minimizar el coeficiente de friccioacuten (ej reduciendo el calentamiento) Remover el calor producido por la friccioacuten Impedir el ingreso de contaminacioacuten Prevenir la corrosioacuten

Figura 8 Las pruebas que emplean sobretensiones no deben formar parte de

un programa de PM o PdM

Velo

cida

d de

la v

ibra

cioacuten

(pul

s p

ico)

Frecuencia (CPM)

Maacutequinas Grado AAplica a maacutequinas sin requerimientos especiales de vibracioacuten

061 g picoAceleracioacuten

constante049 g

60 600 6000 60000 600000

Despla

zamien

to

cons

tante

0002

4rdquo pi

co-pi

co

Liacutemite 015 (montaje resiliente)

0001

9rdquo pi

co-pi

co Limite 012(montaje riacutegido)

Figura 9 Graacutefico NEMA de vibraciones globales

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Rodamientos lubricados con grasa A no ser que se encuentren ldquosellados de por vidardquo los rodamientos lu-bricados con grasa requieren un re-engrase perioacutedico a traveacutes de los tubos de lubricacioacuten Seleccione la grasa compatible la cantidad y los intervalos de lubricacioacuten de acuerdo con las siguientes directrices

Compatibilidad de la grasa No todas las grasas y los aditivos son compatibles por tanto es de vital impor-tancia determinar el tipo de grasa de los rodamientos y re-engrasarlos con un lubricante compatible Los efectos de la incompatibilidad de la grasa variacutean dependiendo de la aplicacioacuten el tipo y el grado de incom-patibilidad y van desde un aumento intermedio del desgaste del rodamiento hasta un fallo catastroacutefico de la maacutequina

Use la Tabla 5 como punto de partida para determinar la compatibilidad de la grasa man-teniendo los siguientes puntos en menteloz No mezcle grasas incompatiblesloz No mezcle grasas cuya compatibilidad se

encuentre al liacutemiteloz Auacuten si la Tabla 5 indica compatibilidad siem-

pre es mejor preguntar a ambos fabricantes No mezcle la grasa si existe una miacutenima dudaDiferentes formulaciones del mismo aceite pueden ser incompatibles por lo que re-lubri-car con grasas de la misma base (ej polyurea con otra polyurea) todaviacutea podriacutea causar problemas Los lubricantes pueden contener ademaacutes aditivos espesantes y algunos de ellos son incompatibles La mejor praacutectica consiste en utilizar la misma grasa que ya existe en los rodamientosndashsiempre y cuando sea la adecuada para la aplicacioacuten

Los signos de incompatibilidad de un lubricante o sus aditivos pueden incluir Aumentos inu-suales del calentamiento desgaste del metal vibracioacuten o emisioacuten ruido cambios inusuales en el color del lubricante un incremento suacutebito de partiacuteculas extrantildeas fugas debidas a los cambios de viscosidad formacioacuten de espuma y emulsionado separacioacuten aparente de fluidos o geles en los visores de aceite

Tabla 5 Compatibilidad de grasas

B = En el liacutemite C = Compatible | = Incompatible

Comp

lejo d

e alum

inio

Comp

lejo d

e bari

oEs

tearat

o de c

alcio

Calci

o anh

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Comp

lejo d

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Litio

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itioPo

lyurea

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ional

Polyu

rea es

table

al co

rte

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 Complejo de aluminio I I C I B I I I C I C 2 Complejo de bario I I C I C I I I I I B

3 Estearato de calcio I I C I C C C B C I C 4 Calcio anhidro C C C B B C C C C I C 5 Complejo de calcio I I I B I I I I C C C 6 Sulfonato de calcio B C C B | | B B C I C 7 Bentona (arcilla) I I C C I I | | I I B

8 Estearato de litio I I C C I B I C C I C

9 Litio anhidro I I B C I B I C C I C 10 Complejo de litio C I C C C C I C C I C

11 Polyurea convencional I I I I C I I I I I C 12 Polyurea estable al corte C B C C C C B C C C CEsta informacioacuten solo se debe usar como una guiacutea Consulte al fabricante de cada producto antes de mezclar grasas diferentes

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Cantidad de grasa Un llenado excesivo de la cavidad puede alterar la consistencia de la grasa(cortarla)ndashej calentamiento por friccioacuten que degrada el lubricante separando el aceite de los componentes baacutesicos El exceso de grasa tambieacuten puede contaminar el sistema de aislamiento del motor provocando un fallo prema-turo de los devanados Utilice la siguiente ecuacioacuten para estimar la cantidad de grasa que hay que aplicar durante el re-engrase

G = 011 x OD x W (unidades inglesas) or G = 00048 x OD x W (unidades meacutetricas) Donde G = cantidad de grasa (onzas fluidas o gramos) OD = diaacutemetro exterior del rodamiento( pulgadas o mm) W = ancho del rodamiento (pulgadas o mm) Caacutelculo simple de la cantidad de grasa para un rodamiento de bolas 318 OD = 748rdquo (190 mm) W = 169rdquo (43 mm)

G = 011 x 748rdquo x 169rdquo = 139 oz o G = 00048 x 190 mm x 43 mm = 39 gramos Intervalos de re-engrase Los intervalos de re-engrase para condiciones normales de operacioacuten dependen de la

velocidad y el diaacutemetro interno del rodamiento El intervalo de re-lu-bricacioacuten se calcula con ayuda de la Figura 10 de la siguiente forma loz Busque la velocidad del motor en

el eje horizontalloz Trace una liacutenea vertical desde las

rpm del motor hasta la curva que representa el diaacutemetro interior del rodamiento (en miliacutemetros) o hasta la siguiente medida maacutes pequentildea

loz Desde ese punto trace una liacutenea horizontal hasta interceptar las horas de operacioacuten aplicables para el tipo de rodamiento (intervalo de re-lubricacioacuten)

Condiciones de operacioacuten anormales (ej alta temperatura vibraciones y Figura 10 Intervalos de re-lubricacioacuten para rodamientos de

bolas o rodillos en maacutequinas con ejes horizontales en reposo

Limpie el engrasador y remueva el tapoacuten de drenaje del motor antes de engrasarlo Re-engrase con la cantidad de grasa recomendada para las dimensiones del rodamiento y despueacutes haga funcionar el motor durante al menos 30 minutos sin instalar el tapoacuten de drenaje para purgar el exceso de grasa o la grasa antigua de la caacutemara

1510000

642

100086343

252

15

10080605040302015

10

252

15

100008643

252

15

100075

543

252

15

10075

50

325

215

1000086

43

252

15

100086

43

215

100

HORA

S DE

FUN

CION

AMIE

NTO

C B A

Escala A Riacutegido de bolaslEscala B Rodillos ciliacutendricosEscala C Empuje-bolas y rodillos

RPM100 2 3 4 5 6 7 8 9 1000 2 3 4 5 6 7 8 9 10000

406080100120180200240280

Los intervalos de re-lubricacioacuten para condiciones habituales de funcionamiento pueden ser determinados en funcioacuten dela velocidad y el diaacutemetro interior del rodamiento El diagrama es vaacutelido para rodamientos de maacutequinas con ejeshorizontales en reposo bajo condiciones normales

TIPO DE RODAMIENTO

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contaminacioacuten) pueden requerir un aumento de la frecuencia de re-lubricacioacuten Aparte de la experiencia con la aplicacioacuten no existen reglas simples para determinar el aumento en la frecuencia de re-lubricacioacuten

Rodamientos lubricados con aceite Seleccione el aceite compatible la viscosidad y los intervalos de lubri-cacioacuten de acuerdo con las siguientes directrices

Compatibilidad del aceite Los fabricantes de aceites utilizan muchos aditivos diferentes y algunos de ellos son incompatibles La incompatibilidad de los aditivos del aceite puede producir los mismos problemas ocasionados por la incompatibilidad de las grasas por lo que la mejor praacutectica consiste en determinar el tipo de aceite que hay dentro del caacuterter y re-lubricar con el mismo-siempre y cuando sea apropiado para la aplicacioacuten Si fuese necesario utilizar un aceite diferente pregunte a ambos fabricantes si son compatibles No mezcle los aceites si existe una miacutenima duda

Viscocidad del aceite para rodamientos de bolas y rodillos La Tabla 6 proporciona las directrices para seleccionar la viscosidad del aceite en motores horizontales provistos con rodamientos de bolas y rodillos tomando como baseloz La temperatura de operacioacuten (degC o degF)loz El diaacutemetro medio del rodamiento (dm = (ID + OD)2) en mmloz Velocidad de operacioacuten (n) en rpmloz Nivel de carga del rodamiento (suavenormal o pesadoimpacto)

Tabla 6 Efecto de la temperatura en la seleccioacuten de la viscosidad del aceite para rodamientos de bolas y rodillos en motores horizontales

Viscosidad cinemaacutetica adecuadandashgrado de viscosidad ISO carga suavenormal o [carga pesadaimpacto]

Temperatura de operacioacuten degC (degF)

valor dmn

600000 oacute maacutes 300000 a 600000 300000 o menos

-30 ~ 0 (-22 ~ 32) 15 22 oacute 46 (todas las cargas)

15 22 oacute 46 (todas las cargas)

15 22 oacute 46 todas las cargas)

0 ~ 60 (32 ~ 140) 7 10 oacute 22 [NA] 32 [56 oacute 68] 56 [68]

60 ~ 100 (140 ~ 212) 22 32 oacute 56 [NA] 32 oacute 56 [56 oacute 68] 56 oacute 68 [68 oacute 100]

100 ~ 150 (212 ~ 302) NA (todas las cargas) 56 oacute 68 [68 oacute 100] 56 oacute 68 [100 oacute 460]

Ejemplo Calcule la viscosidad correcta bajo condiciones normales de carga de un rodamiento de bolas 6210 que funciona a 3600 rpm a 90degC (194degF)ndashej la relacioacuten entre la capacidad dinaacutemica del rodamiento y la carga aplicada (Cr Pr) estaacute entre 006 y 012 (006 lt Cr Pr lt012)

loz Calcule el diaacutemetro medio del rodamiento(ID + OD)2) = dm (en mm)(50 + 90)2 = 70 mm

loz Calcule el valor dmn multiplicando el diaacutemetro medio por la velocidad de operacioacuten dm (mm) x n (rpm) = dmn70 x 3600 = 252000 dmn

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loz Seleccione la viscosidad apropiada en la Tabla 6 (en este caso es un aceite para rodamientos o turbinas ISO VG 56 oacute VG 68 )En los motores verticales utilice como guiacutea la Tabla 7 para seleccionar la viscosidad correcta independien-temente del tamantildeo del rodamiento o la velocidad (Nota Si la placa de lubricacioacuten del motor especifica aceite sinteacutetico NO lo sustituya por otro tipo de aceite)

Tabla 7 Viscosidad del aceite en motores verticales con rodamientos de bolas o rodillos

Rodamientos de empuje de bolas de contacto angular

Rodamientos de empuje de rodillos esfeacutericos

Rango de tem-peratura ambiente

Hasta 38degC (100degF)

Por encima de 38degC hasta 60degC (100degF a 140degF)

Hasta 4degC (40degF)

Por encima de 4degC hasta 60degC (40degF a 140degF)

ISO VG 32 68 68 150

Viscosidad del aceite e intervalos de lubricacioacuten para motores con cojinetes anti-friccioacuten En los cojinetes anti-friccioacuten la tolerancia que existe entre su diaacutemetro interno y la zona del eje en la cual se apoya es criacutetica Cualquier pequentildeo contacto metal-metal puede aumentar la temperatura del cojinete y los dantildeos asociados a ello( friccioacuten estriado metal fundido) pueden degradar raacutepidamente el cojinete lo que podriacutea ocasionar un fallo catastroacutefico Para conservar las tolerancias de los cojinetes anti-friccioacuten siga las directrices indicadas en la Tabla 8

Tabla 8 Viscosidad del aceite e intervalos de lubricacioacuten en motores con cojinetes anti-friccioacutens

Temperatura ambiente inicial y rango de temperaturas de operacioacuten degC (degF)

Velocidades del eje (rpm)

Rango de viscosidad ISO

Intervalo de lubricacioacuten

Por debajo de 10degC (50degF) Todas Consulte al fabricante ---

10degC a 32degC(50degF a 90degF)

Mayor a 1800 32 a 68 5000 horas de trabajo o 1 antildeo lo que ocurra primero

Hasta 1800 68 a 100 1 antildeo

Arriba de 32degC (90degF) Todas Consulte al fabricante ---

Intervalos de re-lubricacioacuten con aceite Seleccione los intervalos de re-lubricacioacuten siguiendo las instruc-ciones del fabricante (si estaacuten disponibles) De lo contrario utilice los intervalos indicados en la Tabla 8

ADVERTENCIA Si la unidad tiene bobinas enfriadas por agua esta refrigeracioacuten deberaacute estar operativa De lo contrario la viscosidad del aceite puede caer por debajo de la miacutenima requeri-da para que el rodamiento funcione de forma segura

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Los arranques y paradas frecuentes los ambientes huacutemedos y sucios las temperaturas extremas y otras condiciones de servicio severas requieren cambios de aceite maacutes frecuentes que los indicados en la Tabla 8 Contacte al fabricante para obtener los intervalos de cambio de aceite para situaciones especiacuteficas o verifique regularmente el aceite en busca de decoloracioacuten o contaminacioacuten Reemplaacutecelo si fuese necesario Otra forma para determinar el intervalo del cambio de aceite es enviando a un laboratorio una muestra perioacutedica para su anaacutelisis

Tome las muestras de aceite con el motor en reposo para evitar remover mucho el lubricante Cuando cambie el aceite llene el caacuterter hasta el nivel que normalmente se ve ldquoen reposordquo a traveacutes del visor cuando la maacutequina estaacute parada

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Apeacutendice A Datos baacutesicos del motor y de su instalacioacuten

INSPECCION FISICA (escoja lo que aplique)Faltan partes o estaacuten dantildeadas Pintura exterior defi ciente Sin bloqueo de eje o bloqueo inadecuadoFuga de lubricante Pintura protectora del eje defi ciente Sin defectos visibles

Descripcioacuten de defectos y anomaliacuteas _________________________________________________________________

RESISTENCIA DE AISLAMIENTO NA NPResultado Tensioacuten aplicada Resistencia (megohms)

Pasa Fallo _____ Voltios CC

1-min ________ MΩ10-min _______ MΩ

HIPOT NA NPResultado Tensioacuten aplicada (indique CA o CC)

Pasa Fallo ________ Voltios CA CC

PRUEBA MONO FAacuteSICA DE ROTOR NA NPResultado Corriente (amps) Relacioacuten (max min)

Pasa Fallo

Max ___________Min ___________ __________

RESISTENCIA DE BOBINADOS NA NP

ResultadoResistencia (indique ohms o milliohms)

Cables 1 - 2 Cables 2 - 3 Cables 3 - 1 Pasa Fallo

_________ Ω mΩ

_________ Ω mΩ

_________ Ω mΩ

Si existen maacutes de 3 cables identifi que la conexioacuten entre ellos (ej 1-62-43-5 etc)

IMPULSO NA NPResultado Tensioacuten aplicada

Pasa Fallo ________ Voltios

ACCESORIOS NA NPFuncionan Tipo de dispositivo

Siacute No

Resistencias de calefaccioacuten

PRUEBAS ESTATICAS (MOTOR APAGADO)

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Nota NA signifi ca ldquono aplicardquo y NP signifi ca ldquono realizadardquo

EXENTRICIDAD DEL EJE DE SALIDA NA NPResultado Excentricidad Medida con indicador de

caraacutetula Pasa Fallo __________ (pul o mm)

DIAMETRO DEL EJE DE SALIDA NA NPResultado Diaacutemetro

Medida con microacutemetro Pasa Fallo __________ (pul o mm)

Comentarios sobre las pruebas estaacuteticas (si hay alguno) _________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Formato de muestraID del motor Instalado en FechaMarca Modelo Tipo Ndeg SerieTamantildeo constructivo Encerramiento Voltaje RPMHp kW Amperios a plena carga Efi ciencia a plena carga () Monofaacutesico TrifaacutesicoCoacutedigo Disentildeo Clase de aislamiento PesoRodamiento LA Rodamiento LOA Aplicacioacuten(es)Fecha Instal _______________Amperios en vacio ____ vatios ____

Datos baacutesicos Siacute No

Espectros de vibracioacutenSiacute No

Datos de alineacioacuten Siacute No

Estado del motor Nuevo Reparado Almacenado Ubicacioacuten del motor Motivo del reemplazoHistorial de reparacioacutenComentarios (si hay alguno)

RELACIOacuteN DE ABSORCIOacuteN DIELEacuteCTRICA NA NPResultado 6030 sec (DAR) Condicioacuten

Pasa Fallo

lt 11 Pobre11 a 124 Cuestionable125 a 13 Aceptable14 a 16 Buenogt 16 Exelente

Mida la resistencia de aislamiento (IR) a los 30 segundos y a los 60 segundos con un instrumento digital Divida el valor a los 60-segundos entre el valor a los 30 segundos

Formato de muestra

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Continuacioacuten del formato

NOTAS

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Comentarios sobre las pruebas dinaacutemicas (si hay alguno) __________________________________________________________

PRUEBAS DINAacuteMICAS (MOTOR EN LIacuteNEA)

PRUEBAS EN VACIO NA NPFecha Amps Vatios

Comentarios

ANAacuteLISIS VIBRACIONAL NA NPSe tomaron espectros de vibraciones Siacute NoSi la respuesta es siacute no apunte abajo los datos de las medidas de vibracioacuten)

Resultado

Velocidad de la vibracioacuten medida en puls mms

Lado acoplamientoabajo

OLado op acoplamientoarriba

Pasa Fallo

Horizontal ________ Horizontal ________Vertical ___________ Vertical ___________Axial _____________ Axial _____________

Nota NA signifi ca ldquono aplicardquo y NP signifi ca ldquono realizadardquo

DATOS DE ALINEAMIENTO NA NP

RPMInstalacioacuten En servicio

RPMInstalacioacuten En servicio

Mils mm Mils mm Mils mm Mils mm

Acop

lam

ient

os

corto

s

Desalineamientoparalelo

Acop

lam

ient

os

con

esp

acia

dore

s Desalineamiento paralelo por pul-gada de distanciaDesalineamiento

angular

Pie suave Todas Pie suave Todas

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Apeacutendice B Como leer la placa de datos de un motor

Informacioacuten generalCuando compre o sustituya un motor preste atencioacuten a la terminologiacutea de la placa de datos que describe sus caracteriacutesticas de funcionamiento y su aplicacioacuten Un detalle aparentemente pequentildeo como ldquoDisentildeordquo podriacutea condicionar su eleccioacuten Estar familiarizado con la terminologiacutea de la placa de datos le ayudaraacute a resolver prob-lemas inesperados de funcionamiento

Informacioacuten necesaria Aunque se pueden suministrar maacutes detalles la norma NEMA MG 1 1040 requiere que la placa de datos de un motor cuente con la siguiente informacioacuten (vea la Figura B1) Tamantildeo constructivo (FR) Este normalmente se indica mediante 2 oacute 3 diacutegitos seguidos por una o maacutes letras

que identifican las dimensiones importantes de montaje del motor ej altura de eje y distancias entre los huec-os de fijacioacuten)

Tipo (TYPE) Los fabricantes pueden emplear la casilla opcional de la placa de datos ldquoTyperdquo para designar una familia de productos o rellenarla con otro tipo de adjetivo que identifiquen el montaje la forma o la funcioacuten del motor

Figura B1 Tiacutepica placa de datos NEMA en la que la informacioacuten requerida estaacute resaltadaFigure B1 Typical NEMA nameplate with required information highlighted

FR TYPE

PH

HP RPM SF

VOLTS NEMA NOM EFF

AMPS CODE DES

SF AMPS PF

Temperaturaambiente maacutexima

Tamantildeo constructivo

Nota Las placas de datos pueden incluir el nombre delfabricante y normalmente la ubicacioacuten de su sede principal

Nuacutemero de fases

Clase de aislamiento

Potenciade salida

Corriente acarga nominal

Velocidad acarga nominal

Letra coacutedigo para loskVA de rotor bloqueado

Letra dedisentildeo

Voltaje

Ciclo de trabajoo uso

Frecuencia

Factor se servicio(si es diferente a 10)

Tipo delfabricante

Eficiencia nominalNEMA (cuando searequerida)ldquoPROTEGIDOTERMICAMENTErdquo (siel motor proporcionatoda la proteccioacutendescrita en la normaNEMA MG 1 1256)ldquoPROTECCIOacuteN PORSOBRETEMPERATURA___rdquo y nuacutemero deldispositivo de proteccioacuten(para motores gt1 HP con dispositivos o sistemas de proteccioacuten)

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Potencia de salida (kW) Normalmente expresada en hp o kW este dato indica el valor de la potencia mecaacuteni-ca del motorndashej su capacidad para entregar a la velocidad nominal el torque requerido por la carga

hp = 134 x kW a la inversa kW = 0746 x hp

Ciclo de trabajo o uso (DUTY) Esta designacioacuten especifica el lapso de tiempo durante el cual el motor puede entregar su potencia nominal de forma segura Normalmente es ldquocontinuordquo (Cont) lo que NEMA define como indefinido El ciclo de trabajo de los motores que funcionan de forma intermitente (ej gruacuteas polipastos y actu-adores de vaacutelvulas) generalmente se expresa en minutos Ver la norma NEMA MG 11036

Temperatura ambiente maacutexima Esta es la temperatura maacutexima permitida en el aire circundante para garan-tizar que la temperatura maacutexima de operacioacuten del motor no excede el liacutemite del sistema de aislamiento La temperatura ambiente estaacutendar es de 40degC (104degF) Ver la Nota I en la norma NEMA MG 1 1244

Clase de aislamiento (CLASS INS CLS INSUL CLASS) Esta indica la temperatura que puede soportar el bobinado de un motor y se designa industrialmente con las letras A B F H Entre mayor sea la letra del alfabeto maacutes alta seraacute la temperatura segura de operacioacuten y el bobinado duraraacute maacutes a cualquier temperatura de funcionamiento dada

Velocidad a carga nominal (RPM) Esta es la velocidad a la cual se suministra la potencia de salida a la carga (velocidad a plena carga) Esta seraacute un poco menor que la velocidad sincroacutenica-ej la velocidad del campo magneacutetico rotativo del estator La diferencia entre las dos es la ldquovelocidad de deslizamientordquo o ldquorpm de desli-zamientordquo La Tabla B1 muestra las velocidades a plena carga tiacutepicas para motores pequentildeos y medianos

Tabla B1 Comparacioacuten entre la velocidad sincroacutenica y la velocidad a plena carga para motores de 60 Hz

Velocidad sincroacutenica RPM tiacutepica a plena carga3600 34501800 17501200 1140900 850

Reducir las rpm de deslizamiento aumenta la eficiencia del motor por lo que los disentildeos maacutes eficientes nor-malmente tienen velocidades a plena carga maacutes altas Esto puede ser problemaacutetico a la hora de reemplazar los motores de alta eficiencia en algunas aplicaciones Por ejemplo las bombas centriacutefugas y los ventiladores normalmente demandan una potencia de entrada que variacutea con las rpm elevadas al cubo lo que significa que un pequentildeo incremento en la velocidad produce un aumento mucho maacutes grande de potencia En aplicaciones similares tenga cuidado con esto antes de seleccionar un motor de reemplazo maacutes eficiente

El valor de la temperatura ambiente algunas veces se confunde con el incremento de temperatura El incremento de temperatura normalmente no estaacute expresado en la placa de datos pero la clase de aislamiento siacute El incremento de temperatura se basa en una combinacioacuten de factores como el tipo de encerramiento del motor la clase de aislamiento y el factor de servicio

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Frecuencia (HZ) La frecuencia normalizada en Norte Ameacuterica es 60 Hz y en otras partes del mundo gen-eralmente es de 50 Hz Si la placa de datos muestra maacutes de una frecuencia tambieacuten deberaacute indicar las caracteriacutesticas que dependen de cada una de ellas El aumento del uso de variadores de frecuencia (VFDs) demanda que exista un rango de frecuencias en la placa de datos Si aparece solo una frecuencia consulte al fabricante antes de accionar el motor con un VFD En las aplicaciones que no usan variadores de frecuencia la norma NEMA MG 1 permite una variacioacuten de solo plusmn5 de la frecuencia

Nuacutemero de fases (PH) Una o tres Los motores incluidos en el alcance de este manual son trifaacutesicos alimenta-dos con tres liacuteneas de corriente alterna (CA)

Corriente nominal(AMPS) La corriente nominal son los amperios a potencia nominal (hp) y a frecuencia y voltaje de placa Exceder el valor de la corriente nominal auacuten en una sola fase acortaraacute la vida teacutermica del bobinado

No trate de calcular la carga de un motor a partir de su corriente La corriente del motor no es directamente proporcional a la carga Condiciones como voltajes de liacutenea des-balanceados tensiones por debajo de la nominal o ambas cosas pueden ocasionar que la corriente se desviacutee de los amperios de placa Para obtener un sistema de corrientes equilibrado en aplicaciones con VFD revise tanto el motor como el drive

Voltaje (VOLTS) La norma NEMA MG 1 define los valores de voltaje normalizados para los motores trifaacutesi-cos Entre los maacutes comunes tenemos 200 230 460 y 575volts

La norma NEMA MG 1 permite que un motor funcione a plusmn10 de su voltaje nominal y al mismo tiempo sentildea-la que esto puede acarrear problemas en el funcionamiento del motor (ej eficiencia) Por ejemplo si el voltaje aplicado se reduce un 10 el motor desarrollaraacute como miacutenimo un 20 menos de torque (par) La corriente de liacutenea tambieacuten puede aumentar (un 10 o maacutes) al igual que la temperatura de operacioacuten del motor

Algunos fabricantes indican en la placa diferentes valores de voltajes tales como los populares 208- 230460 V Dado que la tolerancia NEMA de plusmn10 aplicada a un voltaje de 230 voltios cubre la tensioacuten de 207 voltios (230 x 90 = 207) esto parece seguro El problema es que la tensioacuten real de una fuente de voltaje de 208 voltios puede caer tambieacuten por debajo de los 207 voltios

Ademaacutes aunque sea permitido ordenar la fabricacioacuten de un motor de 480 voltios para conectarlo en una red de 480 voltios no es recomendable En este caso el voltaje normalizado del motor deberiacutea ser de 460 voltios considerando que podriacutea haber una caiacuteda en la tensioacuten de liacutenea

La temperatura de operacioacuten a plena carga de un motor puede ser mayor funcionando con un voltaje des-balanceado que con un voltaje balanceado La eficiencia y la vida uacutetil del bobinado pueden disminuir incluso si la potencia del motor ha sido derrateada

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El desbalance de voltaje (ej diferentes vol-tajes de fase) con frecuencia es ignorado No obstante la norma NEMA MG 1 demanda la reduccioacuten de la potencia nominal si el desbal-ance es mayor al 1 Al maacuteximo desbalance de voltaje permitido del 5 la potencia se debe reducir un 25 (Figura B2) No con-funda desbalance de voltaje con variacioacuten de voltaje Como consecuencia de las peacuterdidas adicionales asociadas a ello un desbalance de voltaje tambieacuten reduce la eficiencia del motor

Letra coacutedigo para determinar los kVA a rotor bloqueado (CODE) La norma NEMA MG 1 10372 define los kVA por hp a rotor bloquea-do con una serie de letras coacutedigo (que van desde la A hasta la V)Generalmente entre maacutes alejada se encuentre la letra coacutedigo de la A mayor seraacute la corriente de Inrush por hp Un motor de repuesto con una letra coacutedigo ldquomayorrdquo puede requerir aguas arriba de la in-stalacioacuten aparamenta eleacutectrica diferente como un arrancador maacutes grande

Disentildeo (DES NEMA DESIGN DESIGN) La norma NEMA MG 1 119 define cuatro tipos de disentildeos de mo-tor (A B C y D) en teacuterminos de las caracteriacutesticas de torque(par) y corriente (ver las Tablas B2 y B3 y la Figura B3) La mayoriacutea de motores son fabricados con Disentildeo B debido a su relativa alta eficiencia y sus caracteriacutesticas de torque (par) Los motores con Disentildeo A pueden ser maacutes eficientes pero se emplean con menos frecuencia debido a que su relativa alta corriente de arranque puede causar molestos disparos en el sistema de proteccioacuten del motor Los motores con Disentildeo A tambieacuten pueden requerir arrancadores maacutes grandes que los normalizados

Tabla B2 Disentildeos NEMA versus caracteriacutesticas de torque y corriente

Disentildeo NEMA A B C D

Corriente a rotor bloqueado Alta Media Media Media

Torque a rotor bloqueado Medio Medio Alto Muy alto

Torque maacuteximo Alto Medio Alto Muy alto

Figura B2 Curva de derrateo por desbalance de voltaje

En la placa de datos designaciones que emplean letras similares tambieacuten representan otras carac-teriacutesticas del motor Lea cuidadosamente la placa para evitar mal interpretar la letra coacutedigo el disentildeo y la clase de aislamiento del motor

10

09

08

75 0 1 2 3 4 5

Porcentaje dedesbalance devoltaje

Desviacioacuten maacutex del voltaje promedioVoltaje promedio= 100 x

Ejemplo El voltaje promedio de 460 467 y 450 es 459 V La desviacioacuten maacutexima del promedio es 9 y el

de desbalance = 100 x = 1964599

FACT

OR D

E DE

RRAT

EO

DE DESBALANCE DE VOLTAJE

(Referencia NEMA Std MG 1 1436)

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Tabla B3 Aplicaciones tiacutepicas para diferentes disentildeos

Disentildeos NEMA Aplicaciones

A y B Ventiladores sopladores de aire bombas centriacutefugas compresores descargados y car-gas que requieran torques relativamente bajos

Disentildeo C Transportadores trituradoras bombas reciprocantes y compresores donde se requieren arranques con carga

Disentildeo D Picos de carga elevados que requieren grandes variaciones de velocidad como pun-zonadoras al igual que polipastos y ascensores

Torq

ue (

del

torq

ue a

ple

na c

arga

)

Velocidad ( de la velocidad sincroacutenica)

0

50

100

150

200

250

300

200 40 60 80 100

Disentildeo C oacute H

Disentildeo D

Disentildeo A B oacute N

Eficiencia nominal (NOM EFF) La eficiencia se define como la potencia de salida dividida entre la potencia de entrada expresada como porcentaje(SalidaEntrada) x 100NEMA requiere que la eficiencia de placa sea el valor ldquonominalrdquo basado en el promedio del mayor grupo de motores con el mismo disentildeo La eficiencia real de cualquier motor deberaacute estar dentro de un margen de toler-ancia basado en una variacioacuten en las peacuterdidas del motor de plusmn20 La eficiencia nominal a menudo es utilizada para calcular el consumo de energiacutea La eficiencia nominal debe ser incluida en la placa de datos de los mo-tores polifaacutesicos cuando asiacute lo exija la norma NEMA Std MG11259

Factor de servicio (SF) En una placa de datos es necesario indicar el valor del factor de servicio solo si es mayor de 10 Las normas industriales incluyen factores de servicio de 10 para motores totalmente cerrados

Figura B3 Curvas torque-velocidad para motores con disentildeo NEMA

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y de 115 para motores abiertos Tambieacuten hay disponibles una gran cantidad de motores totalmente cerrados enfriados con ventilador con factor de servicio 115 y existen motores con factores de servicio de 125 14 y maacutes altos

A frecuencia y voltaje nominales la sobrecarga permisible para un motor con un factor de servicio indicado en la placa es igual a la carga nominal multiplicada por ese factor de servicio Sin embargo tal operacioacuten afectaraacute de forma adversa la eficiencia el factor de potencia y el incremento de temperatura del motor

Protegido teacutermicamente (THERMALLY PROTECTED) Las palabras ldquoPROTEGIDO TERMICAMENTErdquo son necesarias si el motor proporciona toda la proteccioacuten descrita en la norma NEMA MG1 1256 (ver norma NEMA Std MG1 172 y 173)

Proteccioacuten por sobre-temperatura(OVERTEMP PROT_ ) Para identificar el tipo de proteccioacuten en motores con potencias nominales superiores a 1 hp provistos con dispositivos o sistemas de proteccioacuten por sobre-tem-peratura se debe escribir en el espacio en blanco un nuacutemero seguacuten lo establecido por la norma NEMA MG1 1257

Otros teacuterminosOtros teacuterminos que podriacutean aparecer en una placa NEMA incluyen Factor de potencia (FP) y condensadores de correccioacuten (MAX KVAR or MAX CORR KVAR) El factor de po-

tencia es la relacioacuten entre la potencia activa (vatios) y la potencia aparente (voltio amperios) del motor a plena carga Si el factor de potencia estaacute indicado en la placa NEMA recomienda expresarlo en porcentaje (no es un requisito)

La placa de datos tambieacuten puede indicar la capacidad maacutexima del condensador empleado para corregir el fac-tor de potencia con un texto como MAX CORR KVAR seguido de un valor numeacuterico en kilovars Utilizar un condensador maacutes grande que el indicado en placa podriacutea producir voltajes altos que pueden dantildear el motor u otro componente

Rodamientos (SHAFT END BRG DE BRG OPP END BRG ODE BRG) Algunos fabricantes proporcionan en la placa de sus motores los datos de los rodamientos que normalmente incluyen el rodamiento del lado acoplamiento o lado carga (shaft- or drive-end bearing) y el rodamiento lado opuesto acoplamiento o lado opuesto carga A pesar que las designaciones pueden variar entre un fabricantes de rodamientos y otro los tipos tamantildeos y modelos normalmente se indican de acuerdo con las normas de los fabricantes americanos de rodamientos mediante un ldquonuacutemero ABMArdquo

Nuacutemero de serie (SERIAL NO o SER NO) Las placas de datos normalmente incluyen la marca y el nuacutemero de serie del motor u otro nuacutemero exclusivo que puede ser usado para seguir la pista del motor a traveacutes del fabricante

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Apeacutendice C Recomendaciones para almacenar los motores

Aspectos baacutesicos para el almacenaje de motoresLos procedimientos apropiados de almacenaje pueden proteger el motor de dantildeos causados por el ambiente Determine los pasos a seguir basaacutendose en el lugar donde estaraacuten y en el tiempo de almacenamiento Menos de un mes Proteja el motor contra el clima y mantenga la temperatura de los bobinados 5-10degC (10-

20degF) por arriba del ambiente (vea maacutes adelante ldquoPreparacioacuten para el almacenajerdquo)

Maacutes de un mes Siga las recomendaciones dadas en ldquoPreparacioacuten para el almacenajerdquo y ldquoMantenimiento perioacutedicordquo de la Paacutegina 32

Estos intervalos de almacenaje y mantenimiento no son definitivos condiciones especiacuteficas ambientales pueden requerir programaciones diferentes No siempre es praacutectico tratar los motores pequentildeos con los mismos cuidados que se brindan a los motores maacutes grandes o maacutes criacuteticos

Preparacioacuten para el almacenaje Almacenamiento en un lugar cerrado Si es posible almacene los motores en un lugar cerrado y en aacutereas lim-

pias secas y calientes

Almacenamiento a intemperie Si esto fuese necesario cubra el motor con una lona hasta el suelo sin apretar-lo demasiado para permitir circulacioacuten de aire suficiente y minimizar la condensacioacuten Proteja el motor contra una inundacioacuten y vapores quiacutemicos peligrosos

Vibracioacuten ambiental Escoja un aacuterea alejada de fuen-tes de vibracioacuten ambiental tales como maquinarias pesadas aacutereas de produccioacuten carreteras muy transit-adas y viacuteas feacuterreas Cuando el motor se encuentra en reposo una exposicioacuten prolongada incluso a pequentildeas vibraciones puede dantildear sus rodamientosndashej for-macioacuten de estriacuteas (ver Figura C1) Si el motor va a ser almacenado en un aacuterea con alta vibracioacuten ambiental asegure el eje para prevenir que se mueva

Posicioacuten Almacene los motores horizontales en posicioacuten horizontal y los motores verticales en una posicioacuten vertical estable

Conserve los bobinados limpios y secos La mejor forma de preservar las propiedades de aislamiento de los bobinados es prevenir la condensacioacuten y la acumu-lacioacuten de humedad A no ser que la temperatura del aacuterea de almacenamiento esteacute controlada mantenga la temperatura de los bobinados 5-10degC (10-20degF) por arriba del ambiente energizando las resistencias de calefaccioacuten (si el motor las tiene) o aplicando ldquovoltaje reducidordquo a una fase del bobinado Otra forma es conservar el bobinado caliente con una fuentes de calor auxiliar por conveccioacuten o soplando aire caliente dentro del motor

Figura C1 El dantildeo del rodamiento que se muestra corresponde a una separacioacuten de los

elementos rodantes Este comenzoacute al estar sometido a vibracioacuten en reposo durante el

transporte o el almacenamiento

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Resistencia de aislamiento (IR) de los bobinados Antes de almacenar el motor mida y registre el valor de la IR corregido a una temperatura estaacutendar y vuelva a hacer lo mismo justo antes de poner el motor en servicio Antes de instalar el motor realice las acciones pertinentes para corregir cualquier descenso en la IR (Vea la Paacutegina 14 ldquoPrueba de Resistencia de aislamiento (IR) rdquo)

Plagas Tome precauciones para evitar que animales e insectos ingresen al motor Roedores serpientes paacutejaros u otros pequentildeos animales pueden dantildear el aislamiento del bobinado ademaacutes las avispas de barro y otros insectos similares pueden obstruir la ventilacioacuten o los agujeros de drenaje

Superficies del motor Recubra con pintura anti-oxidante todas las superficies externas mecanizadas (espe-cialmente las puntas del eje) y en ambientes huacutemedos tambieacuten recubra las zonas del eje en las que apoyan los cojinetes y otras superficies internas En las aacutereas tropicales aplique un fungicida para proteger los devanados Es posible que sea necesario desmontar el motor para remover la pintura protectora antes de poner el motor en servicio

Rodamientos lubricados con grasa Para prevenir la corrosioacuten y la contaminacioacuten durante largos periacuteodos de almacenamiento limpie las boquillas de entrada de grasa y remueva los tapones de drenaje antes de re-engrasar el motor con grasa compatible Despueacutes de la lubricacioacuten purgue el exceso de grasa o la grasa antigua de la caacutemara de lubricacioacuten haciendo funcionar el motor durante al menos 30 minutos con los tapones removidos

Si el motor ha sido almacenado por varios antildeos la grasa probablemente deberaacute estar endurecida y el tubo de drenaje podriacutea estar obstruido con grasa seca En este caso el motor deberaacute desmontarse para retirar la grasa antigua y posteriormente ser re-lubricado antes de su puesta en servicio

Rodamientos lubricados con aceite Siempre drene el aceite antes de mover el motor Despueacutes de situar el motor en el aacuterea de almacenamiento llene el caacuterter con el aceite correcto que tenga los inhibidores de corrosioacuten y oxidacioacuten adecuados Idealmente el aceite deberaacute cubrir completamente el rodamiento sin sobrepasar el cilindro o tubo que sirve para la contencioacuten del aceite o el sello de laberinto Antes de poner el motor en servicio drene y reemplace el aceite

No re-engrase los rodamientos con el drenaje cerrado o mientras el motor esteacute funcionando

Siempre drene el aceite antes de mover el motor De lo contrario el lubricante puede salpicar al exterior y contaminar los bobinados o incluso iniciar un efecto capilar que puede succionar aceite del caacuterter

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Mantenimiento perioacutedico Mensual Inspeccione el aceite para determinar si existen evidencias de humedad oxidacioacuten o contaminantes

Reemplace el aceite siempre que encuentre contaminacioacuten o cada 12 meses

Cada 1 oacute 3 meses Gire el eje manualmente varias veces para conservar la peliacutecula de lubricante en las pistas de los rodamientos o en los ejes de apoyo de los cojinetes Esto tambieacuten ayuda a prevenir dantildeos en los elementos rodantes (ej estriacuteas) que pueden ocurrir con el tiempo debido incluso a pequentildeas vibraciones

Cada 2 oacute 3 meses Mida la resistencia de aislamiento (IR) y compare los resultados corregidos por temperatura con los valores base tomados antes de almacenar el motor Antes de instalar el motor lleve a cabo las acciones necesarias para corregir cualquier descenso en la IR (Vea la Paacutegina 14 ldquoPrueba de Resistencia de aislamiento (IR)rdquo)

Cada 3 meses Inspeccione los rodamientos lubricados con grasa tomando una muestra del tubo de drenaje para ver si hay humedad oxidacioacuten o contaminacioacuten Si existe humedad probablemente los rodamientos pre-senten dantildeos por oxidacioacuten y sea necesario remplazarlos

Cada 5 antildeos Considere reemplazar la grasa y los rodamientos Para entonces el aceite y los ingredientes de la base de la grasa probablemente se hayan separado y las vibraciones de bajo nivel pueden haber causado es-triacuteas en las pistas de los rodamientos Si se ha acumulado humedad entre las bolas y las pistas pueden haberse presentado dantildeos por oxidacioacuten o corrosioacuten

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Glossary

Temperatura ambientendashLa temperatura del medio de refrigeracioacuten circundante conocida comuacutenmente como temperatura ambienteDato baacutesicondashUna medida tomada cuando el motor estaacute en buen estado que se usa como referencia para labores de seguimiento y anaacutelisisTorque maacuteximondashEl maacuteximo torque que el motor podraacute desarrollar a voltaje y frecuencia nominales sin que se presente una caiacuteda abrupta de la velocidad tambieacuten denominado torque de desenganche o par maacuteximoEficienciandashLa relacioacuten entre el trabajo uacutetil realizado y la energiacutea utilizada para producirlo Es la relacioacuten entre la potencia de salida dividida entre la potencia de entradaVelocidad a plena cargandashLa velocidad a la cual cualquier motor produce su potencia de salida nominalTorque a plena cargandashEl torque requerido para producir la potencia nominal a la velocidad de plena cargaMotor de propoacutesito generalndashMotor de induccioacuten de CA con potencia nominal menor o igual a 500 hp construc-cioacuten abierta o cerrada de trabajo continuo disentildeado con paraacutemetros normalizados con caracteriacutesticas estaacutendar para ser utilizado bajo condiciones de servicio sin restricciones en una aplicacioacuten particular (ver la norma NEMAMG1161)Hercio (Hz)ndashTerminologiacutea preferida para ciclos por segundo(frecuencia)Caballo de fuerza (hp)ndashUna unidad para la medida de la potencia de los motores o la velocidad a la que se hace el trabajo Un caballo de fuerza equivale a 33000 lb-pie por minuto (550 lbbullpie por segundo o 746 vatios Tam-bieacuten es la unidad de potencia de los motores fabricados en el continente norte americanoAislamientondashMaterial no conductivo que separa las partes de un motor que conducen corriente o los materiales adyacentes que se encuentran a diferente potencialKilovatio (kW)ndashUna unidad de potencia eleacutectrica Tambieacuten es la unidad de potencia de los motores eleacutectricos fabricados fuera del continente norte americanoCorriente a rotor bloqueadondashCorriente de liacutenea en estado estable medida a frecuencia y voltaje nominales con el rotor en reposoTorque a rotor bloqueadondashEl torque miacutenimo que el motor desarrollaraacute en reposo para todas las posiciones angu-lares del rotor cuando se aplican el voltaje nominal a frecuencia nominalNEMAndashSiglas de la National Electrical ManufacturersAssociationPolosndashLos polos magneacuteticos que se forman dentro del motor debido a la ubicacioacuten y la conexioacuten de los devana-dosIncremento de temperatura nominalndashEs el aumento de temperatura permisible por encima del ambiente para un motor que esteacute funcionando con cargaRotorndashEl elemento rotativo de cualquier motor o generadorDeslizamientondashLa diferencia entre la velocidad sincroacutenica y la velocidad de operacioacuten comparada con la veloci-dad sincroacutenica expresada en porcentaje Tambieacuten es la diferencia entre la velocidad sincroacutenica y la velocidad de operacioacuten expresada en rpm

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Pie suavendashUna condicioacuten en la cual las patas de un motor y la zona de la base en la que se apoyan no se encuen-tran en el mismo planoEstatorndashLa parte estaacutetica del motor este teacutermino describe comuacutenmente la parte estaacutecionaria del motor que con-tiene los devanadosVelocidad sincroacutenicandashLa velocidad del campo magneacutetico rotativo creado por el bobinado del estator Velocidad sincroacutenica = (Frecuencia x 120) (Nuacutemero de polos)TorquendashLa fuerza rotativa producida por un motor Las unidades del torque se expresan en lb-pie o lb-pul (siste-ma Ingleacutes) o newton-metro (sistema meacutetrico)TendenciandashAnaacutelisis del cambio presentado en una medida tomada durante muchos intervalos de medicioacuten

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Bibliografiacutea

ANSIEASA Standard AR100-2015 Recommended Practice for the Repair of Rotating Electrical Apparatus Electrical Apparatus Service Association Inc St Louis MO 2015 (For information call EASA at 314-993-2220 or browse to wwweasacom)

Electrical Engineering Pocket Handbook Electrical Apparatus Service Association Inc St Louis MO 2015 (For information call EASA at 314-993-2220 or visit wwweasacom)

Mechanical Reference Handbook Electrical Apparatus Service Association Inc St Louis MO 2015 (For information call EASA at 314-993-2220 or visit wwweasacom)

NEMA Standard MG 1-2014 Motors and Generators National Electrical Manufacturers Association Rosslyn VA 2014 (For information call NEMA at 703-841-3200 or visit wwwnemaorg)

NEMA Standard MG 10-2013 Energy Management Guide for Selection and Use of Fixed Frequency Medi-um AC Squirrel-Cage Polyphase Induction Motors National Electrical Manufacturers Association Rosslyn VA 2014 (For information call NEMA at 703-841-3200 or visit wwwnemaorg)

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Notas

Electrical Apparatus Service Association Inc1331 Baur Blvd bull St Louis MO 63132 bull 314-993-2220 bull Fax 314-993-1269

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  • 1 Instalacioacuten arranque e informacioacuten baacutesica
    • 11 Consideraciones baacutesicas del sistema
    • 12 Instalacioacuten
    • 13 Procedimientos de arranque
    • 14 Datos baacutesicos
    • 15 Gestioacuten total del motor
      • 2 Seguimiento operacional y mantenimiento
        • 21 Aplicacioacuten-consideraciones especiacuteficas
        • 22 Mantenimiento preventivo predictivo y basado en la confiabilidad
        • 23 Inspeccioacuten y pruebas
        • 24 Re-engrase de los rodamientos
          • Datos baacutesicos del motor y de su instalaci
            • Formato de muestra
            • Otros teacuterminos
              • Como leer la placa de datos de un motor
                • Informacioacuten necesaria
                • Mantenimiento perioacutedico
                  • Recomendaciones para almacenar los motores
                    • Aspectos baacutesicos para el almacenaje de motores
                    • Preparacioacuten para el almacenaje
                      • Notas
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Obteniendo Lo Maacuteximo De Su Motor Eleacutectrico

Prefacio

Este manual le ayudaraacute a obtener el funcionamiento maacutes prolongado maacutes eficiente y rentable de los motores eleacutectricos de propoacutesito general y de propoacutesito definido con las siguientes caracteriacutesticas Motores trifaacutesicos de induccioacuten jaula de ardilla fabricados con las normas NEMA MG 1

Rango de potencia nominal desde 1 hasta 500 hp (1 a 375 kW)

Velocidades desde 900 hasta 3600 rpm (8 a 2 polos)

Voltajes hasta 1000 V 5060 Hz

Todos los tipos de encerramientos estandarizados (ej DP TEFC WPIWPII)

Montados en rodamientos (bolas y rodillos) y en cojinetes antifriccioacuten

Por favor dirija sus comentarios y preguntas a Electrical Apparatus Service Association Inc 1331 Baur Blvd St Louis Missouri 63132-1986 USA easainfoeasacom wwweasacom

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Exencioacuten de Responsabilidad

La informacioacuten contenida en este manual fue preparada cuidadosamente y se considera correcta no obstante EASA no se responsabiliza de ella y no asume ninguna obligacioacuten o responsabilidad por peacuterdidas dantildeos o per-juicios de cualquier tipo derivados de su uso o producto de la confianza depositada en dicha informacioacuten

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Tabla de Contenido

1 Instalacioacuten arranque e informacioacuten baacutesica

11 Consideraciones baacutesicas del sistema 112 Instalacioacuten 213 Procedimientos de arranque 714 Datos baacutesicos 815 Gestioacuten total del motor 10

2 Seguimiento operacional y mantenimiento

21 Aplicacioacuten-consideraciones especiacuteficas 1122 Mantenimiento preventivo predictivo y basado en la confiabilidad 1223 Inspeccioacuten y pruebas 1424 Re-engrase de los rodamientos 16

Apeacutendice A Datos baacutesicos del motor y de su instalacioacuten

Modelo del formato 22

Apeacutendice B Como leer la placa de datos de un motor

Informacioacuten general 24Informacioacuten necesaria 24Otros teacuterminos 29

Apeacutendice C Recomendaciones para almacenar los motores

Aspectos baacutesicos para el almacenaje de motores 30Preparacioacuten para el almacenaje 30Mantenimiento perioacutedico 32

Glosario 33

Bibliografiacutea 35

Notas 36

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1 Instalacioacuten arranque e informacioacuten baacutesica

11 Consideraciones baacutesicas del sistemaUn sistema tiacutepico de un motor (Figura 1) normalmente incluye la fuente de alimentacioacuten el montaje el acoplamien-to y el equipo impulsado (incluyendo su funcioacuten y la potencia de salida) Cuando seleccione un motor considere cada uno de los componentes del sistema solucionando los problemas de instalacioacuten o investigando un fallo

Figura 1 Motor y sistema tiacutepicos

Equipobull Bombabull Ventiladorbull Compresorbull Transmisioacuten

mecaacutenicabull Maacutequinas y herramientasbull Cinta transportadora

Requisito del procesobull Flujobull Mezcladobull Moliendabull Manipulacioacutenbull Transportebull Mecanizado

bull Variador de frecuencia-drive

bull Arrancador suavebull Estrella-deltabull Arranque directobull Sensoresbull Medicioacuten

bull Humedad viento nieve lluvia

bull Quiacutemicosbull Temperaturabull Flujo de airebull Vibracioacutenbull Ruido

bull Correasbull Acople directobull Clutchbull Pintildeones

bull Placabull Rielesbull Bridabull Brida especial (Base P)

Fuente de potenciabull Empresa de servicios

puacuteblicosbull Co-generacioacuten Motor

Suministro de energiacutea

Sistema mecaacutenico

Proceso

Transmisioacuten de potencia

Controles del motor

Base de montaje

Electricidad

Ambiente

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12 InstalacioacutenLos siguientes pasos garantizaraacuten una instalacioacuten de calidad y el funcionamiento confiable de los motores rep-arados o de repuesto Aseguacuterese de tomar nota de las condiciones iniacuteciales del motor seguacuten lo recomendado Al comparar estos datos baacutesicos con valores futuros generalmente es posible solucionar pequentildeos problemas antes que estos se conviertan en fallos y paradas de produccioacuten muy costosas

SeguridadDurante los preparativos para instalar o desmontar un motor la seguridad es lo maacutes importante Utilice los equipos de proteccioacuten personal (EPP) y cumpla con los coacutedigos y reglamentos eleacutectricos aplicables para cablear y desconectar el motor y con los requisitos para una parada de emergencia Antes de trabajar en el motor bloquee y etiquete todas las fuentes de energiacutea potenciales Emplee meacutetodos de izaje seguros y apropiados para el tamantildeo y peso del motor

Datos del motor y verificacioacutenCree un formato para registrar los datos de placa y los paraacutemetros eleacutectricos y mecaacutenicos pertinentes durante la instalacioacuten y el arranque del motor (vea el Apeacutendice A) Estos datos base o valores de referencia no tendraacuten precio a la hora de calcular el coste del ciclo de vida de la aplicacioacuten e identificar cualquier cambio en las carac-teriacutesticas de funcionamiento Confirme que el motor es adecuado para la aplicacioacuten verificando que sus caracteriacutesticas mecaacutenicas y eleacutec-

tricas (ej voltajes corrientes tipo de conexioacuten forma constructiva y meacutetodo de refrigeracioacuten) son apropiadas para la aplicacioacuten prevista (Ver el ldquoApeacutendice B Como leer la placa de datos de un motorrdquo)

Para aplicaciones que funcionen con un variador de frecuencia electroacutenico o drive utilice un motor ldquo apto para inversores o inverter dutyrdquo (o realice un filtrado adecuado) y conserve la longitud de los cables de alimentacioacuten dentro de lo recomendado por los fabricantes Para minimizar el riesgo de que ocurran sobreten-siones y transitorios de voltaje en los bornes del motor utilice cables de alimentacioacuten disentildeados para trabajar con variadores y emplee un sistema para aterrizar el eje o instale rodamientos aislados para evitar los dantildeos producidos por la circulacioacuten de corrientes paraacutesitas por el eje

Tome nota de los datos de placa del motor Normalmente los nuacutemeros de serie estaacuten codificados indicando el mes y antildeo de fabricacioacuten

Aseguacuterese que los rodamientos del motor son adecuados para la carga impulsada (ej un rodamiento de rodil-los en el lado acoplamiento en una aplicacioacuten por correas con alta carga radial)

Revise las especificaciones de lubricacioacuten del fabricante y aseguacuterese que los puntos de engrase del motor son accesibles (para mayor informacioacuten consulte la paacutegina 16 ldquoRe-engrase de los rodamientosrdquo)

Para que sirva como referencia adjunte una fotografiacutea digital de la placa del motor por si existen errores durante la toma de datos

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Utilizando un medidor digital para bajas resistencias (DLRO) y un megoacutemetro mida y registre la resistencia liacutenea-liacutenea de los bobinados y la resistencia de aislamiento corregida por temperatura (vea la paacutegina 14 ldquoIn-speccioacuten y pruebasrdquo)

Verifique que tanto el sistema de control como la proteccioacuten contra sobrecargas son adecuados para la poten-cia del motor

Inspeccione y pruebe los motores que han estado almacenados para cerciorarse que no han sufrido deterioro (ver el Apeacutendice C)

Ambiente Para asegurar una refrigeracioacuten adecuada conserve el ambiente de operacioacuten del motor libre de polvo y

desechos y verifique que el aire caliente no estaacute siendo re-circulado hacia la entrada de aire del motor Si fuese necesario instale una fuente externa de aire filtrado para proporcionar un volumen de aire suficiente

Cuando sea praacutectico aiacutesle el motor de las fuentes de vibracioacuten externas

Base y fundacioacuten del motorLa base y la fundacioacuten del motor deberaacuten soportar ade-cuadamente el peso del motor y sus fuerzas de par Las fundaciones de concreto deberaacuten estar niveladas y pro-porcionar gran rigidez estructural y una amortiguacioacuten adecuada de las vibraciones La base deberaacute absorber las fuerzas de vibracioacuten sin que existan frecuencias de resonan-cia en el sistema mecaacutenico Las bases de acero montadas sobre concreto deberaacuten estar fraguadas y ancladas de forma segura Las bases corredizas empleadas para ajustar las poleas deberaacuten asegurar el motor con rigidez Otros puntos a considerar Siempre eleve el motor desde los puntos de izaje (vea la

Figura 2) En los motores grandes utilice por seguridad todas las asas yo caacutencamos para evitar distorsionar la carcasa

Monte los motores con cojinetes anti-friccioacuten a nivel para asiacute garantizar una lectura apropiada del nivel de aceite y la lubricacioacuten correcta de los cojinetes

En motores grandes no retire los protectores de eje que evitan el movimiento axial del rotor durante el transporte hasta que todo esteacute listo para el montaje

Figura 2 Meacutetodos de izaje seguros

SAFE METHODS OF MOTOR LIFTING

Para elevacioacuten exclusiva de la maacutequina

Elevacioacuten de unamaacutequina vertical

utilizando varios caacutencamosy un balanciacuten de carga

Utilizando un caacutencamo

max 45deg max30deg

Elevacioacuten de unamaacutequina horizontal

utilizando un caacutencamoy un balanciacuten de carga

Elevacioacuten de la maacutequinacon un balanciacuten de carga

Utilizando varios caacutencamos

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Conexiones eleacutectricas Cumpla con todos los coacutedigos y reglamentos eleacutectricos aplicables

Antes de trabajar en el motor bloquee y etiquete todas las fuentes de energiacutea potenciales

Para evitar fallos eleacutectricos cercioacuterese que todas las conexiones se encuentran aisladas y apretadas correcta-mente (incluyendo el cable de tierra del equipo si es requerido por el reglamento de instalacioacuten) No utilice conectores de torsioacuten (capuchones)

Registre la corriente en vacio del motor en el formato (vea el Apeacutendice A)

Instale la tapa de la caja de conexiones

Alineamiento y vibracioacutenAlinee el motor y la maacutequina impulsada especialmente si los dos se encuentran acoplados de forma directa La desalineacioacuten puede causar niveles altos de vibracioacuten que dantildean los rodamientos y aflojan los elementos de sujeccioacuten y montaje Existen equipos laacuteser disponibles para alinear tanto poleas como acoples directos En caso que las tolerancias de alineamiento del fabricante de la maacutequina no se encuentren disponibles utilice los valores de la Tabla 1 Pie suave Los procedimientos de alineamiento

incluyen verificar y corregir ldquoel pie suaverdquo o ldquopata cojardquondasheste es un problema comuacuten en el cual las patas de montaje no se encuentran en el mismo plano y por consiguiente no se asientan correctamente sobre la base del motor (ver Figura 3) A no ser que este problema sea corregido instalando calzos o shims (ver Figura 4) apretar los tornillos de montaje cuando exista pie suave puede torcer la carcasa del motor Vea en la Tabla 1 las tolerancias sugeridas para el pie suave

SOFT FOOT TYPES

Paralelo Angular

POSITIONING OF DIAL INDICATOR

Instale un indicador de caraacutetula para detectar elmovimiento hacia arriba de la pata del motor y luegoafloje el perno de sujecioacuten para verificar la deflexioacuten

Figura 3 Tipos de ldquopie suaverdquo

Figura 4 Utilizando un indicador de caraacutetula para detectar el ldquopie suaverdquo

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Paralelo Angular Combinado

Figura 5 Tipos de desalineamiento

Tabla 1 Tolerancias de alineamiento sugeridas para ejes acoplados directamente

RPMInstalacioacuten En servicio

Mils mm Mils mmPie suave Todas plusmn10 plusmn0025 plusmn15 plusmn0038

Acoplamientos cortos

Paralelismo 1200 plusmn125 plusmn0032 plusmn20 plusmn0051

1800 plusmn10 plusmn0025 plusmn15 plusmn0038

3600 05 0013 075 0019

Angularidad 1200 05 0013 08 0020

1800 03 0008 05 0013

3600 02 0005 03 0008

Acoplamientos con espaciador

Paralelismo por pulgada de largo del espaciador

1200 09 0023 15 00381800 06 0015 10 00253600 03 0008 05 0013

ldquoEl pie suaverdquo describe la condicioacuten en la cual las patas no se encuentran en el mismo plano Medido en mils (1 mil = 001 pul) o miliacutemetros(mm)

Para calcular la angularidad en milspul (mm) mida la apertura maacutes amplia en mils(mm ) a continuacioacuten reste la apertura maacutes estrecha en mils(mm) y divida por el diaacutemetro del acoplamiento en pulgadas (mm) Nota Con temperatura el movimiento hacia arriba y hacia abajo del eje del motor y del eje impulsado puede ser en cualquier direccioacuten (vea Figura 5)

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Alineacioacuten de ejes acoplados directamente Utilizando las tolerancias de la Tabla 1 instale los calzos adec-uados bajo las patas del motor En la mayoriacutea de las aplicaciones que emplean acoplamientos directos el eje del motor y el eje impulsado deben estar colineales a plena carga Si la maacutequina impulsada funciona a una temperatura mucho mayor o menor que la del motor se espera una desalineacioacuten inicial ldquoen reposordquo la cual se corregiraacute por siacute misma una vez la maacutequina impulsada se caliente o se enfriacutee Para confirmar el efecto de la temperatura haga funcionar el equipo hasta que alcance su maacutexima temperatura apague el motor e inmediat-amente verifique el alineamiento Realice cualquier correccioacuten que sea necesaria

Alineacioacuten de maacutequinas con transmisioacuten por correas Una mala alineacioacuten puede someter los rodamientos del motor a una carga axial excesiva Tambieacuten puede sobre-tensionar las correas aumentando la carga radial en los rodamientos Este tipo de alineacioacuten es maacutes sencilla que la de los ejes acoplados directamente pero auacuten debe ser realizada con precisioacuten La herramienta correcta puede ser una sencilla regla o un laacuteser para alinear ejes con distancias entre centros muy largas

Ajuste la tensioacuten de la correa dentro del rango especificado por el fabricante y verifiacutequela despueacutes de un diacutea de operacioacuten Dependiendo del tipo de correa normalmente la tensioacuten disminuye un poco despueacutes de la instalacioacuten particularmente si las correas son nuevas

Para poleas con varias correas las correas deben ser conjuntos a juego De otra forma algunas no quedaraacuten bien tensionadas causando que patinen y que hagan ruido Aplicar maacutes tensioacuten para eliminar el ruido so-bre-tensionaraacute las otras correas

Niveles de vibracioacuten Un motor correctamente montado y alineado funcionaraacute con unos niveles de vibracioacuten muy bajos en las direcciones horizontal vertical y axial -generalmente por debajo de 015 puls pico (25 mms rms) - En caso de que existan niveles de vibracioacuten maacutes altos en instalaciones nuevas se requeriraacute realizar un anaacutelisis de vibraciones maacutes detallado El cual puede indicar problemas de montaje o alineamiento aco-plamientos o poleas des-balanceos o problemas en la maacutequina impulsada

Un montaje firme y seguro y una buena alineacioacuten garantizaran un funcionamiento confiable y la maacutexima rentabilidad para su motor eleacutectrico Dado que las condiciones de funcionamiento la carga y el alineamiento pueden cambiar con el tiempo seraacute necesario verificar los niveles de vibracioacuten al menos cada trimestre

Dispositivos para montaje en eje y acoplamientos

Antes de instalar las correas o acoplar la mitad del acoplamiento en la maacutequina impulsada energice el mo-tor durante un instante para confirmar el sentido de giro

Instale los dispositivos para montaje en eje (mitades de acoplamiento poleas y pintildeones) utilizando equipos idoacuteneos para evitar dantildear el dispositivo o el eje

Consideraciones especiales para motores con cojinetes anti-friccioacutenloz Para evitar dantildeos en los cojinetes utilice acoplamientos que limiten el juego axialloz Instale los acoplamientos con el rotor situado en la posicioacuten marcada para el centro magneacutetico

Si es posible instale los dispositivos para montaje en eje despueacutes que el motor haya sido montado y calzado y se haya determinado su sentido de giro

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Guardas de proteccioacutenUna vez finalizados y verificados los trabajos de instalacioacuten y de alineamiento instale guardas de proteccioacuten en todas las partes rotativas que queden expuestas para garantizar una operacioacuten segura y confiable

13 Procedimientos de arranqueMotores que estaban almacenados Antes de instalar un motor que estuvo almacenado durante unas pocas semanas Inspeccioacutenelo y liacutempielo exhaustivamente para que quede como cuando fue ldquoenviado por primera vezrdquo

Si el motor ha sido sometido a vibraciones desmoacutentelo y verifique si existen dantildeos en sus rodamiento (ej formacioacuten de estriacuteas y de puntos huecos) y reemplace cualquier rodamiento averiado

Para el almacenamiento de los motores lubricados con grasa las cavidades de los rodamientos deben haber sido rellenadas Para evitar contaminar los devanados retire los tapones de drenaje antes de antildeadir el lubri-cante especificado en la placa de datos A continuacioacuten purgue la grasa antigua o el exceso de grasa de las cavidades de los rodamientos haciendo funcionar el motor en vacio durante 10-20 minutos y cambie los ta-pones de drenaje Si hubiese alguacuten tipo de humedad presente en la grasa purgada lo maacutes probable es que los rodamientos esteacuten oxidados y sea necesario reemplazarlos

Si el motor ha estado almacenado durante varios antildeos es probable que la grasa esteacute seca o separada y que los tubos de drenaje se encuentren obstruidos En este caso seraacute necesario desmontar el motor limpiar la grasa antigua y rellenar los rodamientos con la cantidad adecuada del lubricante especificado(consulte las Paacuteginas 16-21 para obtener informacioacuten sobre la cantidad de grasa y la compatibilidad entre lubricantes)

Para evitar la contaminacioacuten de los bobinados drene los motores lubricados con aceite antes de moverlos Despueacutes de su instalacioacuten llene el caacuterter de aceite con el lubricante recomendado por el fabricante

Compruebe la resistencia de aislamiento (IR) y el iacutendice de absorcioacuten dieleacutectrica (DAR) de los devanados como se describe en la Paacutegina 14 ldquoInspeccioacuten y pruebasrdquo y registre los resultados

Si los resultados de las pruebas de IR y DAR son satisfactorios pruebe el motor en vacio

Despueacutes siga los procedimientos establecidos para ldquoMotores reparados o de repuestordquo(descritos a continuacioacuten)

Motores reparados o de repuesto Antes de poner en servicio los motores reparados o de repuesto haacutegalos fun-cionar durante un corto periacuteodo de tiempo para verificar su operacioacuten Si el motor vibra o emite ruidos u olores inusuales corte el suministro eleacutectrico inmediatamente y busque la

causa

Los problemas eleacutectricos y magneacuteticos que se pueden manifestar por siacute mismos tales como la vibracioacuten o el ruido mejoraraacuten al instante cuando se corte la alimentacioacuten eleacutectrica

Si las caracteriacutesticas de funcionamiento mecaacutenico no mejoran esto podriacutea indicar que existen problemas de desbalance mecaacutenico en el rotor del motor o en la maacutequina impulsada o una desalineacioacuten entre el motor y el dispositivo de carga

Si el motor funciona con normalidad permita que alcance la velocidad maacutexima antes de cortar el suministro eleacutectrico

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Siempre realice el bloqueo y etiquetado del motor antes de acoplar la carga impulsada Una vez el motor y la carga impulsada funcionen correctamente registre en el formato de esa instalacioacuten los

valores de corriente y voltaje a plena carga de las tres fases del motor (vea en la Paacutegina 22 el modelo del forma-to) Si es posible tambieacuten tome nota de la potencia de entrada con carga

En caso que el motor cuente con sensores de temperatura monitorice las temperaturas en los rodamientos y en el devanado hasta que estas se estabilicen Tome nota de estos valores como tambieacuten de la temperatura ambi-ente y la humedad

Para aplicaciones criacuteticas registre los valores de la firma de las vibraciones en toda la maacutequina para utilizarlos como datos base o valores de referencia en el programa de mantenimiento predictivo (ver a continuacioacuten ldquoDa-tos baacutesicos del motorsistemardquo)

14 Datos baacutesicosLas praacutecticas de mantenimiento han evolucionado desde el reactivo hasta el predictivo lo que hace posible funcionar con menos motores de repuesto poco personal disminuir los tiempos muertos y bajar los costes de operacioacuten Para prolongar al maacuteximo la vida del equipo compare los datos baacutesicos de la instalacioacuten (vea un formato de muestra en la Paacutegina 22) con los resultados de las pruebas futuras que hacen parte del programa de mantenimiento preventivo o predictivo (preferiblemente)Analizar la tendencia de los datos ayuda a los operarios a reconocer cambios en las condiciones y a prevenir fallos catastroacuteficos En caso de que ocurra un fallo la tendencia de los datos podriacutea ayudar tambieacuten a identificar su causa (Vea en la Paacutegina 12 ldquoMantenimiento preventivo predictivo y basado en la confiabilidadrdquo) Para esto los profesionales de los centros de servicio locales pueden ser recursos muy valiosos

Datos baacutesicos del motorsistemaLos cambios en los niveles de vibracioacuten del motorsistema proporcionan la mejor advertencia inicial de que se estaacuten presentando problemas en los componentes del motor o del sistema Otros paraacutemetros a vigilar pueden incluir la temperatura de operacioacuten de los componentes criacuteticos las tolerancias mecaacutenicas y el funcionamiento general del sistema incluyendo salidas como el caudal el tonelaje y el volumen

Meacutetodos para determinar los datos baacutesicosLos datos baacutesicos especiacuteficos del motor incluyen registros de los valores de las pruebas eleacutectricas mecaacutenicas y de vibracioacuten realizadas durante la puesta en servicio de los motores o antes de almacenarlos Idealmente los datos baacutesicos se deben obtener para todos los motores nuevos reparados o montados in situ pero puede que esto no sea praacutectico en algunas aplicacionesLos datos baacutesicos de los motores por lo general incluyen todos o algunos de los siguientes valores Corriente con carga velocidad y voltaje en terminales Los cambios en estos paraacutemetros normalmente

indican que un componente vital del sistema se encuentra dantildeado o que estaacute a punto de fallar Otras pruebas eleacutectricas pueden incluir la resistencia de aislamiento la resistencia en terminales del bobinado a una tempera-tura conocida la corriente y el voltaje en vacio y las caracteriacutesticas de arranque

Algunos cambios en la corriente y la velocidad pueden ser normales dependiendo del tipo de carga

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Anaacutelisis de firma de corriente del motor (MCSA) Este tipo de anaacutelisis diagnoacutestica problemas en la jaula de ardilla del rotor (ej barras rotas o un entrehierro irregular) La prueba es maacutes precisa cuando los datos de referencia han sido establecidos con anterioridad a lo largo de la vida del motor (ver Paacutegina 15)

Comprobaciones mecaacutenicas Estas normalmente consisten en la medicioacuten de la excentricidad en el eje (TIR) y la verificacioacuten del pie suave

Vibraciones Aunque los valores generales de las vibraciones pueden ser utilizados como referencia se pre-fieren los espectros de vibracioacuten en forma de Transformada Raacutepida de Fourier (FFT) tomados en cada uno de los tres planos de los alojamientos de los rodamiento (ver ldquoAnaacutelisis de vibracionesrdquo en la Paacutegina 16) Para determinar los datos baacutesicos en los motores provistos con cojinetes anti-friccioacuten se pueden utilizar sondas de proximidad

Termografiacutea infra-roja Con esta herramienta se pueden detectar cambios en la temperatura de operacioacuten de los componentes criacuteticos del motor especialmente en los rodamientos

Datos baacutesicos para motores nuevos Comparar los valores de faacutebrica de la resistencia de los bobinados y de la corriente en vacio con los datos tomados con carga puede ser de utilidad cuando se monitoriza la condicioacuten de un motor nuevo o para solucionar problemas en el sistema Los datos baacutesicos originales generalmente estaacuten disponibles a traveacutes de los fabricantes o en sus sitios web la precisioacuten de los datos de faacutebrica depende de la forma en la que hayan sido obtenidos pero generalmente es suficiente para su uso en campo

Los datos baacutesicos tomados en un motor instalado recientemente pueden revelar errores (ej conexioacuten para un voltaje incorrecto) y prevenir fallos prematuros en el motor Enveacutes de un ldquosimple toquerdquo para verificar el sentido de giro antes de acoplar el motor con la carga haacutegalo funcionar lo suficiente para medir las corrientes de liacutenea en las tres fases como tambieacuten los voltajes y los niveles de vibracioacuten

Datos baacutesicos para motores reparados Los centros de servicio normalmente suministran los datos de las pruebas en vacio o a plena carga (cuando esteacute estipulado) de los motores que han reparado incluyendo vol-tajes corrientes y espectros de vibracioacuten Comparar estos resultados con los datos baacutesicos histoacutericos o con los obtenidos in situ cuando el motor regresa al servicio pueden confirmar la calidad de la reparacioacuten o poner de manifiesto posibles problemas ocultos del sistema Por ejemplo un aumento en los niveles de vibracioacuten de las pruebas in situ podriacutea indicar problemas en la base o en el equipo impulsado en lugar de un rotor desequilib-rado

Para motores recieacuten reparados que han estado en funcionamiento muchos antildeos las comparaciones con los datos baacutesicos son muy valiosas para el anaacutelisis de la causa raiacutez del fallo e incluso pueden poner de manifiesto dantildeos ocasionados por ciertos tipos de fallos (ej un eje roto) Para identificar correctamente la causa y el efecto y prevenir que estos fallos vuelvan a ocurrir siempre investigue el fallo del equipo al nivel del sistema

Comparar los datos baacutesicos de un motor que ha fallado con los de un motor de repuesto puede revelar una debilidad del sistema relacionada con la aplicacioacuten o el proceso

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Como utilizar los datos baacutesicos del motorsistemaEl mantenimiento realizado durante la operacioacuten normal del motor y en las paradas de produccioacuten planeadas oscila desde un monitoreo al azar hasta un seguimiento programado aunque su frecuencia puede depender del tamantildeo la ubicacioacuten y la naturaleza criacutetica de la aplicacioacuten Para poder realizar comparaciones uacutetiles las vari-ables baacutesicas se deben correlacionar con aquellas que fueron recopiladas durante el arranque inicial o despueacutes de realizar varias reparaciones A continuacioacuten presentamos un par de ejemplos Hacer el anaacutelisis de tendencia de los datos baacutesicos de una bomba centriacutefuga puede alertar al operario sobre un

cambio significativo en la corriente de liacutenea que indica que la eficiencia de la bomba se ha reducido Reparar o reemplazar la bomba restauraraacute la eficiencia del sistema motorbomba mientras se mejora la produccioacuten

Eficiencia del sistema = Eficiencia del motor x Eficiencia de la bomba

094 (eff del motor) x 060 (eff reducida de la bomba) = 056

094 (eff del motor) x 080 (eff de la bomba reparada) = 075

Analizar la tendencia de los datos baacutesicos de la corriente consumida por un motor desacoplado o de la resis-tencia de aislamiento de su bobinado pueden evitar un fallo del bobinado debido a la pronta deteccioacuten de un deterioro del sistema de aislamiento o de un rodamiento desgastado En estos casos por lo general los mo-tores se pueden limpiar y reparar enveacutes de ser rebobinados

15 Gestioacuten total del motorLos programas para efectuar la gestioacuten total de los motores generalmente realizan un seguimiento de las com-pras y de los repuestos en una base de datos utilizando para ello la informacioacuten de la placa del motor su ubicacioacuten y la aplicacioacuten Normalmente tambieacuten realizan el seguimiento de los datos baacutesicos del mantenimien-to del almacenaje y de las reparacionesTales programas bajan los costos reduciendo los tiempos muertos (repuestos faacutecilmente disponibles) y dis-minuyen los inventarios (identificacioacuten de los repuestos que se pueden usar en varios sitios) Aquiacute el punto clave consiste en determinar si la solucioacuten maacutes confiable y menos costosa es almacenar los motores de repuesto in situ o contratarlo con un centro de servicios u otro proveedor

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2 Seguimiento operacional y mantenimiento

21 Aplicacioacuten-consideraciones especiacuteficasEvaluacutee cuidadosamente la aplicacioacuten- consideraciones especiacuteficas para asegurar el funcionamiento confiable y eficiente de sus motores Eficiencia y peacuterdidas de los motores En los motores eleacutectricos la eficiencia se define como la potencia de sali-

da dividida por la potencia de entrada expresada en porcentajeEficiencia = Potencia de salida Potencia de entrada x 100 Debido a las peacuterdidas en el motor una pequentildea parte de la potencia de entrada se convierte en calor en lugar de trabajo Lo anterior incluye las peacuterdidas Isup2R en el estator y el rotor las peacuterdidas por friccioacuten y ventilacioacuten las peacuterdidas en el nuacutecleo y las peacuterdidas adicionales con cargaPotencia de entrada - Potencia de salida = Peacuterdidas en el motorLos motores maacutes eficientes tienen menos peacuterdidas que los motores de eficiencia estaacutendar por lo tanto con-sumen menos energiacutea funcionan maacutes frescos y duran maacutes Por motivos de mercadeo y poliacuteticas de precios los fabricantes han estado clasificando los niveles de eficiencia de los motores utilizando para describirlos teacutermi-nos como energeacutetico-eficientes de alta eficiencia o de eficiencia PremiumLa ley de poliacutetica energeacutetica de 1992 (EPAct) establecioacute los niveles miacutenimos de eficiencia para motores de propoacutesito general con potencias entre 1 y 200 hp y la ley de independencia y proteccioacuten energeacutetica de 2007 (EISA) elevoacute estos valores miacutenimos de eficiencia hasta los niveles Premiumreg de la norma NEMA mientras a su vez ampliaba el alcance de los motores incluidos Como respuesta a esto los fabricantes han aumentado la eficiencia paulatinamente reduciendo las peacuterdidas en los motoresLa eficiencia es una consideracioacuten importante para poder obtener lo maacuteximo de su motor eleacutectrico Con una pequentildea inversioacuten inicial un modelo de motor maacutes eficiente puede tener menores costos de operacioacuten y durar maacutes

Factor de potencia En un circuito CA el factor de potencia es la rel-acioacuten entre los kW (kilovatios) y los kVA (kilovoltio-amperios) y para una carga determinada su valor estaacute entre 0 y 1Elevar un factor de potencia bajo haraacute que la corriente que circula por los cables de alimentacioacuten del motor y otros equipos sea menor y por consigui-ente reduciraacute el calentamiento y el deterioro teacutermico Tambieacuten puede bajar los costes de energiacutea (donde aplique) rebajando o eliminando los sobrecos-tos que cobran las compantildeiacuteas electrificadoras por un bajo factor de potenciaEn la Figura 6 se muestran los puntos en los cuales se pueden instalar condensadores para corregir el factor de potencia de un motor eleacutectrico Por lo general para la mayoriacutea de los motores instalar los condensa-dores en el punto 2 es la mejor opcioacuten y normalmente conectarlos en el punto 1 es mejor que instalarlos en el punto 3 Cuando el motor estaacute desconectado los puntos 2 oacute 3 tambieacuten lo estaacuten

el punto 1 siempre estaacute energizado esto podriacutea provocar sobreten-siones y torques transitorios si hay maacutes motores o equipos inductivos conectados al barraje (bus)

2

1 Bus

Arrancador

Fusibleinterruptor

Contactor

Releacute desobrecarga

Motor

3

Figura 6 Ubicacioacuten de los con-densadores para correccioacuten

del factor potencia en motores de induccioacuten

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La ubicacioacuten en el punto 3 requiere utilizar dispositivos de proteccioacuten de menor capacidad ya que el flujo de corriente disminuye

La ubicacioacuten en el punto 3 puede producir transitorios de conmutacioacuten de gran amplitud o picos de corri-ente en motores que conmutan o que arrancan y paran con frecuenciandashej motores de ascensores motores de varias velocidades con arranque estrella-triaacutengulo por auto transformador en transicioacuten abierta o por devanado partido (excepto la denominada delta extendida o doble delta) Para este tipo de aplicaciones lo mejor es instalar los condensadores en el punto 1

Torques transitorios voltajes y corrientes Bajo ciertas condiciones los motores pueden desarrollar transitori-amente entre 5 a 20 veces su torque nominal Las causas maacutes comunes de estos peligrosos torques transitorios (y de los transitorios de voltaje y de corriente) incluyen Transferencias entre barrajes (bus) y re-cierres desfasados Conexiones invertidas Cambios de alta a baja velocidad(motores con varios bobinados) Corto circuitos externos Conexioacuten y maniobras en equipos de correccioacuten de factor de potencia Correccioacuten exagerada del factor de potencia con condensadores Variadores de frecuencia electroacutenico o drives

Armoacutenicos Algunos tipos de cargas eleacutectricas (ej fuentes de poder electroacutenicas para equipos digitales) con-sumen corriente en forma de ondas distorsionadas que contienen armoacutenicos de frecuencia-ej muacuteltiplos de la frecuencia de liacutenea Los armoacutenicos de voltaje asociados pueden estar presentes en los motores del sistema cau-sando un incremento en las peacuterdidas de los motores Utilice un analizador de calidad de energiacutea para detectar los armoacutenicos y filtros para controlarlos

Corriente de arranque y nuacutemero de arranques Los arranques sucesivos pueden dantildear los motores debido al aumento de la temperatura ocasionado por esta condicioacuten en la que circula una alta corriente De acuerdo con las normas NEMA MG1 1254 y MG 10 181 bajo unas condiciones normales de operacioacuten el nuacutemero de ar-ranques seguros depende del valor de la inercia de la carga a la potencia y velocidad nominales del motor (vea la Tabla 12-7 en la norma NEMA MG 1)En un motor que inicialmente se encuentre a temperatura ambiente se pueden realizar dos arranques suce-sivos ( con el motor desacelerando entre arranques) si no se excede la inercia de la carga y se sigue la ley cuadraacutetica de la curva de carga o un solo arranque si su temperatura inicial no excede su temperatura de op-eracioacuten nominal La ley cuadraacutetica de la curva de carga significa que el torque requerido variacutee con el cuadrado de la velocidad y que el torque a plena carga y a maacutexima velocidad sean igualesPara funcionamiento en condiciones inusuales de carga consulte al fabricante para determinar si el disentildeo del motor es el adecuado Si se requieren arranques adicionales aseguacuterese que el disentildeo del motor los puede soportar sin causar un aumento de temperatura perjudicial Para prologar la vida uacutetil del motor al maacuteximo no exceda el nuacutemero de arranques requeridos por la aplicacioacuten

22 Mantenimiento preventivo predictivo y basado en la confiabilidad Las palabras mantenimiento preventivo (PM) y mantenimiento predictivo (PdM) son teacuterminos familiares pero las labores asociadas con estos meacutetodos y la prolongacioacuten del tiempo de operacioacuten de los motores eleacutectricos no siempre estaacuten claros Esta seccioacuten describe actividades normalmente asociadas al PM y al PdM como tambieacuten una estrategia denominada mantenimiento basado en la confiabilidad (RBM)

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Mantenimiento preventivo (PM) El principal objetivo de este tipo de mantenimiento es evaluar la salud del motor por medio de inspecciones y pruebas Por ejemplo el estado de un bobinado se determina por el valor de los megohmios obtenidos en una prueba de resistencia de aislamiento (IR)La pruebas eleacutectricas normalmente incluyen la IR (a motor parado) y la medicioacuten individual de las corrientes y voltajes de fase (en funcionamiento normal) Son menos comunes las mediciones de la resistencia la induc-tancia y la capacitancia del bobinado asiacute como tambieacuten el anaacutelisis de firma de corriente del motor (MCSA) (vea las Paacuteginas 14-16)En un programa de PM las verificaciones mecaacutenicas generalmente incluyen el anaacutelisis de vibracioacuten (espectros por FFT) y con menos frecuencia el alineamiento (vea las Paacuteginas 4-6 y 16)Otras actividades del PM comuacutenmente incluyen la limpieza e inspeccioacuten la lubricacioacuten la verificacioacuten de los niveles de lubricacioacuten el ajuste de la tensioacuten de las correas y el apriete de los pernos de fijacioacuten Oca-sionalmente tambieacuten se miden las temperaturas con un termoacutemetro infra-rojo o una caacutemara termograacutefica Los niveles de ruido se pueden comprobar de forma subjetiva o utilizando un equipo de anaacutelisis acuacutestico Los veredictos del PM se basan en los resultados de cada actividad

Mantenimiento predictivo (PdM) El mantenimiento predictivo pronostica cuando se deben llevar a cabo trabajos de mantenimiento correctivo (acciones) o cuando podemos esperar que ocurra un fallo Tambieacuten llamado monitoreo por condicioacuten o supervisioacuten de estado el PdM consiste en analizar las tendencias y evaluar la mayoriacutea de las actividades asociadas al PMEn el PdM generalmente se evaluacutean las tendencias de los resultados de las pruebas de resistencia de aislamien-to (IR) e iacutendice de polarizacioacuten (IP ) y algunas veces paraacutemetros del circuito del motor al igual que los valores de corriente y de voltaje como tambieacuten los resultados del anaacutelisis de firma de corriente del motor (MSCA) El anaacutelisis de tendencias de las actividades mecaacutenicas rutinarias normalmente incluye los espectros de vibracioacuten y ocasionalmente los resultados de las mediciones de temperaturaComo ejemplo tenemos si el valor en megohmios de la resistencia de aislamiento de un bobinado era inicial-mente aceptable pero esta tiende a bajar dicha tendencia podraacute ser utilizada para programar actividades de mantenimiento correctivo antes de que los valores de IR caigan hasta un nivel peligroso o para predecir cuaacuten-do seraacuten muy bajos para que el motor funcione de forma segura

PM versus PdM En el PM se evaluacutean el estado de las maacutequinas utilizando un sencillo conjunto de mediciones y observaciones Si los resultados son obvios o se pueden comparar faacutecilmente con paraacutemetros de aceptacioacuten la accioacuten a seguir cualquiera que esta sea estaacute clara Por ejemplo un eje roto necesita reparacioacuten inmediata mientras un valor de resistencia de aislamiento igual a cero sugiere que el motor deberaacute ser rebobinadoLa ventaja del PdM es que en eacutel se analizan las tendencias de los resultados de las pruebas para planificar cuando seraacute necesaria una accioacuten correctiva o poder predecir la fecha en la que ocurriraacute un fallo Por ejemplo proba-blemente antes de la ruptura del eje habraacuten aumentos no lineales de vibracioacuten y de desalineacioacuten Al analizar la tendencia de estas mediciones es posible detectar y corregir condiciones que de otra manera habriacutean derivado en un fallo del eje Asiacute mismo analizar la tendencia de los resultados de las pruebas de IR puede revelar un deterioro en el aislamiento por lo que el motor se puede limpiar y reacondicionar en lugar de ser rebobinado

Mantenimiento basado en la confiabilidad (RBM) El RBM tambieacuten denominado mantenimiento basado en el riesgo (RCM) es un meacutetodo loacutegico para determinar la mejor combinacioacuten de actividades de mantenimiento que permitan aumentar la confiabilidad y la seguridad en la operacioacuten de los equipos Esto incluye limpieza y lubricacioacuten al igual que la reparacioacuten o el cambio de las componentes que han falladoLa confiabilidad expresa la probabilidad que un motor pueda funcionar adecuadamente durante un tiempo especiacutefico bajo condiciones establecidas El RBM reduce el mantenimiento de las actividades maacutes rentables

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por lo que requiere conocimientos sobre los fallos caracteriacutesticos de los motores al igual que sus mani-festaciones y consecuencias

23 Inspeccioacuten y pruebasIndiferentemente que el meacutetodo de mantenimiento preferido sea el PM PdM or el RBM existen un nuacutemero de actividades de control y de herramientas de prueba que podemos escoger Inspeccioacuten Durante esta importante actividad se

pueden detectar partes dantildeadas componentes rotos o que faltan al igual que trayectorias de flujo de aire obstruidas y contaminadas Durante la ejecucioacuten de las actividades de PM or PdM se pueden realizar ajust-es menores (ej tensionar las correas o apretar pernos flojos) asiacute como tambieacuten limpiar el polvo y la con-taminacioacuten de los lugares de acceso Las temperaturas anormales de operacioacuten pueden detectarse con la ayuda de un termoacutemetro infra-rojo o una caacutemara termograacutefica

Prueba de resistencia de aislamiento (IR) En esta prue-ba realizada a motor parado se aplican 500 voltios CC entre el bobinado y la carcasa (tierra) durante 60 segun-dos utilizando por lo general un megoacutemetro Si las fases del bobinado se pueden aislar de forma independiente como en una conexioacuten estrella-delta pruebe cada una de las fases por separado La Tabla 2 muestra los valores miacutenimos aceptables de IR

Tabla 2 Valores miacutenimos de resistencia de aislamiento a tierra recomendados medidos o corregidos a 40degC

Resistencia de aislamiento miacutenima Tipo de maacutequina

IR1min = 100 megohmios La mayoriacutea de maacutequinas de CA con estatores bobinados en pletina fabrica-das despueacutes de 1970

IR1min = 5 megohmios La mayoriacutea de maacutequinas con estatores bobinados en alambre redondo y en pletina con voltajes nominales por debajo de 1kV

Notes R1min = Valor de resistencia de aislamiento miacutenima recomendada para bobinados completos en megaohmios y a 40degC kV = Voltaje nominal liacutenea-liacutenea de la maacutequina en kilovoltios rms Corrija la resistencia de aislamiento a una temperatura base de 40degC de la siguiente forma Rc 40degC = Kt x Rt

Donde Rc 40degC = La resistencia corregida a 40degC (en megohms) Rt = La resistencia de aislamiento medida (en megohmios) Kt = Coeficiente de correccioacuten de temperatura (de la Figura 7)

Para realizar la correccioacuten a 40ordmC de la resistencia de aislamiento medida (Rt) multipliacutequela por el coeficiente de temperatura Kt Rc = Rt x KtC

oefic

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Temperatura del Bobinado en Grados Celsius

Figura 7 Correccioacuten por temperatura de la resistencia de aislamiento

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Prueba de relacioacuten de absorcioacuten dieleacutectrica (DAR) El valor del DAR indica la condicioacuten del bobinado com-parando una medida de resistencias de aislamiento tomada durante un periacuteodo de tiempo con otra medida tomada en un lapso de tiempo maacutes corto Mida la resistencia de aislamiento a los 30 segundos y posteriormente a los 60 segundos con un instrumento digital Para calcular el DAR divida la medida obtenida a los 60 segun-dos por la medida obtenida a los 30 segundos y consulte la tabla 3 para evaluar la condicioacuten del bobinado

Tabla 3 Evaluacioacuten de la relacioacuten de absorcioacuten dieleacutectrica (DAR)

6030 segundos (DAR) Condicioacutenlt 11 Pobre

11 a 124 Cuestionable125 a 13 Aceptable14 a 16 Buena

gt 16 Exelente

Medicioacuten de la resistencia de los bobinados Para verificar conexiones con alta resistencia o posibles conex-iones defectuosas mida la resistencia de los bobinados entre los terminales del motor utilizando un puente o un medidor digital para resistencias bajas (DLRO)

Medicioacuten de la inductancia y capacitancia Con equipos especializados de prueba se pueden comparar las inductancias y capacitancias entre cada par de cables del bobinado y verificar si existe alguacuten desbalance Aunque no hay normas industriales para la aceptacioacuten de estos desbalances los manuales de los fabricantes proporcionan algunas guiacuteas

Anaacutelisis de firma de corriente del motor (MCSA) Esta prueba diagnoacutestica problemas en el rotor detectan-do corrientes inducidas en los devanados del estator y comparando la amplitud de las bandas laterales a 2X frecuencia de deslizamiento a una frecuencia central de 50 oacute 60 Hz Un transformador de corriente (CT) tipo pinza amperimeacutetrica instalado en los cables del motor o los cables de control de un transformador de corriente producen una sentildeal que se muestra en la pantalla de un analizador de espectros generalmente un analizador de vibraciones FFT Para que la prueba sea efectiva la carga aplicada debe producir el deslizamiento sufici-ente para separar las bandas laterales de la frecuencia central Aunque no existen normas industriales para la aceptacioacuten de las pruebas de MSCA los valores de los manuales de los fabricantes sirven como guiacutea La Tabla 4 incluye los problemas que se pueden detectar con esta prueba

Tabla 4 Problemas en el rotor detectables con las pruebas MSCA

Problemas en el rotor Siacutentomas

Fallos de la jaula de ardilla Alta vibracioacuten a la velocidad de operacioacuten 1X con bandas laterales a la frecuencia de paso polar

Barras fisuradas Bandas laterales a la frecuencia de paso polar en los muacuteltiplos de la velocidad de operacioacuten

Barras abiertas o sueltas bull Altos niveles de vibracioacuten a la frecuencia de paso de las barras del rotorbull Bandas laterales a la frecuencia 2X alrededor de la frecuencia de paso de las barras

del rotorbull Muacuteltiplos de la frecuencia de paso de las barras del rotor

La frecuencia de paso de las barras del rotor es igual al nuacutemero de barras del rotor multiplicadas por la velocidad de operacioacuten

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Pruebas de hipot y de impulso (onda de choque) Estas dos pruebas evaluacutean el estado del sistema de aislamiento del motor aplicando a los bobinados una tensioacuten que excede la nominal (una sobretensioacuten) Las pruebas que utilizan sobretensiones pueden causar que un devanado falle provocando una parada de pro-duccioacuten es por esto que estas pruebas no deben formar parte de los programas de PM o PdM (Figura 8) Aunque estas pruebas normalmente no ocasionan dantildeos a los bobinados que se encuen-tran en buenas condiciones pueden causar que los devanados que tengan debilidades eleacutectricas fallen durante la prueba o un poco despueacutes de la misma Nunca aplique sobretensiones a un bobina-do sin contar con un plan B Es mejor que un motor falle bajo condiciones controladas que cuando se encuentre en servicio

Anaacutelisis de vibraciones La prueba mecaacutenica maacutes comuacuten en los programas de PM y PdM es el anaacutelisis de vibraciones utilizando un analizador de espectros FFT La transformada raacutepida de Fouri-er ( FFT) convierte los datos de la vibracioacuten en espectros (amplitud de las formas de onda vs frecuencia) dentro de un amplio rango de frecuencias (Figura 9) Para los motores horizontales los valores de las vibraciones generalmente se toman en los planos horizontal y vertical de ambos rodamientos y axialmente como miacutenimo en uno de los alojamientos de los rodamiento Los valores de vibracioacuten liacutemites seguacuten las normas NEMA aplican solo a motores desacop-ladosndashej a motores que no se encuentran instalados los valores descritos en artiacuteculos teacutecnicos independientes y en los manuales de los fabricantes de los equipos sirven como guiacutea

24 Re-engrase de los rodamientosLa experiencia demuestra que los rodamientos defectuosos causan maacutes fallos en motores que cualquier otra causa particular Para asegurar una larga vida y un funcionamiento confiable del motor verifique regularmente los niveles de lubricacioacuten de los rodamien-tos en busca de fugas y contaminacioacutenDetermine los intervalos de re-lubricacioacuten y el tipo y grado de lubricante adecuados teniendo en cuenta las recomendaciones del fabricante establecidas en la placa de lubricacioacuten (si estaacute disponible) De lo contrario siga las indicaciones descritas en este manual Funciones de los lubricantes Los lubricantes de los rodamientos realizan varias tareas fundamentales que

incluyen Separar las superficies de deslizamiento o de rodadura Reducir el desgaste Minimizar el coeficiente de friccioacuten (ej reduciendo el calentamiento) Remover el calor producido por la friccioacuten Impedir el ingreso de contaminacioacuten Prevenir la corrosioacuten

Figura 8 Las pruebas que emplean sobretensiones no deben formar parte de

un programa de PM o PdM

Velo

cida

d de

la v

ibra

cioacuten

(pul

s p

ico)

Frecuencia (CPM)

Maacutequinas Grado AAplica a maacutequinas sin requerimientos especiales de vibracioacuten

061 g picoAceleracioacuten

constante049 g

60 600 6000 60000 600000

Despla

zamien

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cons

tante

0002

4rdquo pi

co-pi

co

Liacutemite 015 (montaje resiliente)

0001

9rdquo pi

co-pi

co Limite 012(montaje riacutegido)

Figura 9 Graacutefico NEMA de vibraciones globales

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Rodamientos lubricados con grasa A no ser que se encuentren ldquosellados de por vidardquo los rodamientos lu-bricados con grasa requieren un re-engrase perioacutedico a traveacutes de los tubos de lubricacioacuten Seleccione la grasa compatible la cantidad y los intervalos de lubricacioacuten de acuerdo con las siguientes directrices

Compatibilidad de la grasa No todas las grasas y los aditivos son compatibles por tanto es de vital impor-tancia determinar el tipo de grasa de los rodamientos y re-engrasarlos con un lubricante compatible Los efectos de la incompatibilidad de la grasa variacutean dependiendo de la aplicacioacuten el tipo y el grado de incom-patibilidad y van desde un aumento intermedio del desgaste del rodamiento hasta un fallo catastroacutefico de la maacutequina

Use la Tabla 5 como punto de partida para determinar la compatibilidad de la grasa man-teniendo los siguientes puntos en menteloz No mezcle grasas incompatiblesloz No mezcle grasas cuya compatibilidad se

encuentre al liacutemiteloz Auacuten si la Tabla 5 indica compatibilidad siem-

pre es mejor preguntar a ambos fabricantes No mezcle la grasa si existe una miacutenima dudaDiferentes formulaciones del mismo aceite pueden ser incompatibles por lo que re-lubri-car con grasas de la misma base (ej polyurea con otra polyurea) todaviacutea podriacutea causar problemas Los lubricantes pueden contener ademaacutes aditivos espesantes y algunos de ellos son incompatibles La mejor praacutectica consiste en utilizar la misma grasa que ya existe en los rodamientosndashsiempre y cuando sea la adecuada para la aplicacioacuten

Los signos de incompatibilidad de un lubricante o sus aditivos pueden incluir Aumentos inu-suales del calentamiento desgaste del metal vibracioacuten o emisioacuten ruido cambios inusuales en el color del lubricante un incremento suacutebito de partiacuteculas extrantildeas fugas debidas a los cambios de viscosidad formacioacuten de espuma y emulsionado separacioacuten aparente de fluidos o geles en los visores de aceite

Tabla 5 Compatibilidad de grasas

B = En el liacutemite C = Compatible | = Incompatible

Comp

lejo d

e alum

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Comp

lejo d

e bari

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Litio

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Polyu

rea es

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al co

rte

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 Complejo de aluminio I I C I B I I I C I C 2 Complejo de bario I I C I C I I I I I B

3 Estearato de calcio I I C I C C C B C I C 4 Calcio anhidro C C C B B C C C C I C 5 Complejo de calcio I I I B I I I I C C C 6 Sulfonato de calcio B C C B | | B B C I C 7 Bentona (arcilla) I I C C I I | | I I B

8 Estearato de litio I I C C I B I C C I C

9 Litio anhidro I I B C I B I C C I C 10 Complejo de litio C I C C C C I C C I C

11 Polyurea convencional I I I I C I I I I I C 12 Polyurea estable al corte C B C C C C B C C C CEsta informacioacuten solo se debe usar como una guiacutea Consulte al fabricante de cada producto antes de mezclar grasas diferentes

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Cantidad de grasa Un llenado excesivo de la cavidad puede alterar la consistencia de la grasa(cortarla)ndashej calentamiento por friccioacuten que degrada el lubricante separando el aceite de los componentes baacutesicos El exceso de grasa tambieacuten puede contaminar el sistema de aislamiento del motor provocando un fallo prema-turo de los devanados Utilice la siguiente ecuacioacuten para estimar la cantidad de grasa que hay que aplicar durante el re-engrase

G = 011 x OD x W (unidades inglesas) or G = 00048 x OD x W (unidades meacutetricas) Donde G = cantidad de grasa (onzas fluidas o gramos) OD = diaacutemetro exterior del rodamiento( pulgadas o mm) W = ancho del rodamiento (pulgadas o mm) Caacutelculo simple de la cantidad de grasa para un rodamiento de bolas 318 OD = 748rdquo (190 mm) W = 169rdquo (43 mm)

G = 011 x 748rdquo x 169rdquo = 139 oz o G = 00048 x 190 mm x 43 mm = 39 gramos Intervalos de re-engrase Los intervalos de re-engrase para condiciones normales de operacioacuten dependen de la

velocidad y el diaacutemetro interno del rodamiento El intervalo de re-lu-bricacioacuten se calcula con ayuda de la Figura 10 de la siguiente forma loz Busque la velocidad del motor en

el eje horizontalloz Trace una liacutenea vertical desde las

rpm del motor hasta la curva que representa el diaacutemetro interior del rodamiento (en miliacutemetros) o hasta la siguiente medida maacutes pequentildea

loz Desde ese punto trace una liacutenea horizontal hasta interceptar las horas de operacioacuten aplicables para el tipo de rodamiento (intervalo de re-lubricacioacuten)

Condiciones de operacioacuten anormales (ej alta temperatura vibraciones y Figura 10 Intervalos de re-lubricacioacuten para rodamientos de

bolas o rodillos en maacutequinas con ejes horizontales en reposo

Limpie el engrasador y remueva el tapoacuten de drenaje del motor antes de engrasarlo Re-engrase con la cantidad de grasa recomendada para las dimensiones del rodamiento y despueacutes haga funcionar el motor durante al menos 30 minutos sin instalar el tapoacuten de drenaje para purgar el exceso de grasa o la grasa antigua de la caacutemara

1510000

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FUN

CION

AMIE

NTO

C B A

Escala A Riacutegido de bolaslEscala B Rodillos ciliacutendricosEscala C Empuje-bolas y rodillos

RPM100 2 3 4 5 6 7 8 9 1000 2 3 4 5 6 7 8 9 10000

406080100120180200240280

Los intervalos de re-lubricacioacuten para condiciones habituales de funcionamiento pueden ser determinados en funcioacuten dela velocidad y el diaacutemetro interior del rodamiento El diagrama es vaacutelido para rodamientos de maacutequinas con ejeshorizontales en reposo bajo condiciones normales

TIPO DE RODAMIENTO

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contaminacioacuten) pueden requerir un aumento de la frecuencia de re-lubricacioacuten Aparte de la experiencia con la aplicacioacuten no existen reglas simples para determinar el aumento en la frecuencia de re-lubricacioacuten

Rodamientos lubricados con aceite Seleccione el aceite compatible la viscosidad y los intervalos de lubri-cacioacuten de acuerdo con las siguientes directrices

Compatibilidad del aceite Los fabricantes de aceites utilizan muchos aditivos diferentes y algunos de ellos son incompatibles La incompatibilidad de los aditivos del aceite puede producir los mismos problemas ocasionados por la incompatibilidad de las grasas por lo que la mejor praacutectica consiste en determinar el tipo de aceite que hay dentro del caacuterter y re-lubricar con el mismo-siempre y cuando sea apropiado para la aplicacioacuten Si fuese necesario utilizar un aceite diferente pregunte a ambos fabricantes si son compatibles No mezcle los aceites si existe una miacutenima duda

Viscocidad del aceite para rodamientos de bolas y rodillos La Tabla 6 proporciona las directrices para seleccionar la viscosidad del aceite en motores horizontales provistos con rodamientos de bolas y rodillos tomando como baseloz La temperatura de operacioacuten (degC o degF)loz El diaacutemetro medio del rodamiento (dm = (ID + OD)2) en mmloz Velocidad de operacioacuten (n) en rpmloz Nivel de carga del rodamiento (suavenormal o pesadoimpacto)

Tabla 6 Efecto de la temperatura en la seleccioacuten de la viscosidad del aceite para rodamientos de bolas y rodillos en motores horizontales

Viscosidad cinemaacutetica adecuadandashgrado de viscosidad ISO carga suavenormal o [carga pesadaimpacto]

Temperatura de operacioacuten degC (degF)

valor dmn

600000 oacute maacutes 300000 a 600000 300000 o menos

-30 ~ 0 (-22 ~ 32) 15 22 oacute 46 (todas las cargas)

15 22 oacute 46 (todas las cargas)

15 22 oacute 46 todas las cargas)

0 ~ 60 (32 ~ 140) 7 10 oacute 22 [NA] 32 [56 oacute 68] 56 [68]

60 ~ 100 (140 ~ 212) 22 32 oacute 56 [NA] 32 oacute 56 [56 oacute 68] 56 oacute 68 [68 oacute 100]

100 ~ 150 (212 ~ 302) NA (todas las cargas) 56 oacute 68 [68 oacute 100] 56 oacute 68 [100 oacute 460]

Ejemplo Calcule la viscosidad correcta bajo condiciones normales de carga de un rodamiento de bolas 6210 que funciona a 3600 rpm a 90degC (194degF)ndashej la relacioacuten entre la capacidad dinaacutemica del rodamiento y la carga aplicada (Cr Pr) estaacute entre 006 y 012 (006 lt Cr Pr lt012)

loz Calcule el diaacutemetro medio del rodamiento(ID + OD)2) = dm (en mm)(50 + 90)2 = 70 mm

loz Calcule el valor dmn multiplicando el diaacutemetro medio por la velocidad de operacioacuten dm (mm) x n (rpm) = dmn70 x 3600 = 252000 dmn

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loz Seleccione la viscosidad apropiada en la Tabla 6 (en este caso es un aceite para rodamientos o turbinas ISO VG 56 oacute VG 68 )En los motores verticales utilice como guiacutea la Tabla 7 para seleccionar la viscosidad correcta independien-temente del tamantildeo del rodamiento o la velocidad (Nota Si la placa de lubricacioacuten del motor especifica aceite sinteacutetico NO lo sustituya por otro tipo de aceite)

Tabla 7 Viscosidad del aceite en motores verticales con rodamientos de bolas o rodillos

Rodamientos de empuje de bolas de contacto angular

Rodamientos de empuje de rodillos esfeacutericos

Rango de tem-peratura ambiente

Hasta 38degC (100degF)

Por encima de 38degC hasta 60degC (100degF a 140degF)

Hasta 4degC (40degF)

Por encima de 4degC hasta 60degC (40degF a 140degF)

ISO VG 32 68 68 150

Viscosidad del aceite e intervalos de lubricacioacuten para motores con cojinetes anti-friccioacuten En los cojinetes anti-friccioacuten la tolerancia que existe entre su diaacutemetro interno y la zona del eje en la cual se apoya es criacutetica Cualquier pequentildeo contacto metal-metal puede aumentar la temperatura del cojinete y los dantildeos asociados a ello( friccioacuten estriado metal fundido) pueden degradar raacutepidamente el cojinete lo que podriacutea ocasionar un fallo catastroacutefico Para conservar las tolerancias de los cojinetes anti-friccioacuten siga las directrices indicadas en la Tabla 8

Tabla 8 Viscosidad del aceite e intervalos de lubricacioacuten en motores con cojinetes anti-friccioacutens

Temperatura ambiente inicial y rango de temperaturas de operacioacuten degC (degF)

Velocidades del eje (rpm)

Rango de viscosidad ISO

Intervalo de lubricacioacuten

Por debajo de 10degC (50degF) Todas Consulte al fabricante ---

10degC a 32degC(50degF a 90degF)

Mayor a 1800 32 a 68 5000 horas de trabajo o 1 antildeo lo que ocurra primero

Hasta 1800 68 a 100 1 antildeo

Arriba de 32degC (90degF) Todas Consulte al fabricante ---

Intervalos de re-lubricacioacuten con aceite Seleccione los intervalos de re-lubricacioacuten siguiendo las instruc-ciones del fabricante (si estaacuten disponibles) De lo contrario utilice los intervalos indicados en la Tabla 8

ADVERTENCIA Si la unidad tiene bobinas enfriadas por agua esta refrigeracioacuten deberaacute estar operativa De lo contrario la viscosidad del aceite puede caer por debajo de la miacutenima requeri-da para que el rodamiento funcione de forma segura

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Los arranques y paradas frecuentes los ambientes huacutemedos y sucios las temperaturas extremas y otras condiciones de servicio severas requieren cambios de aceite maacutes frecuentes que los indicados en la Tabla 8 Contacte al fabricante para obtener los intervalos de cambio de aceite para situaciones especiacuteficas o verifique regularmente el aceite en busca de decoloracioacuten o contaminacioacuten Reemplaacutecelo si fuese necesario Otra forma para determinar el intervalo del cambio de aceite es enviando a un laboratorio una muestra perioacutedica para su anaacutelisis

Tome las muestras de aceite con el motor en reposo para evitar remover mucho el lubricante Cuando cambie el aceite llene el caacuterter hasta el nivel que normalmente se ve ldquoen reposordquo a traveacutes del visor cuando la maacutequina estaacute parada

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Apeacutendice A Datos baacutesicos del motor y de su instalacioacuten

INSPECCION FISICA (escoja lo que aplique)Faltan partes o estaacuten dantildeadas Pintura exterior defi ciente Sin bloqueo de eje o bloqueo inadecuadoFuga de lubricante Pintura protectora del eje defi ciente Sin defectos visibles

Descripcioacuten de defectos y anomaliacuteas _________________________________________________________________

RESISTENCIA DE AISLAMIENTO NA NPResultado Tensioacuten aplicada Resistencia (megohms)

Pasa Fallo _____ Voltios CC

1-min ________ MΩ10-min _______ MΩ

HIPOT NA NPResultado Tensioacuten aplicada (indique CA o CC)

Pasa Fallo ________ Voltios CA CC

PRUEBA MONO FAacuteSICA DE ROTOR NA NPResultado Corriente (amps) Relacioacuten (max min)

Pasa Fallo

Max ___________Min ___________ __________

RESISTENCIA DE BOBINADOS NA NP

ResultadoResistencia (indique ohms o milliohms)

Cables 1 - 2 Cables 2 - 3 Cables 3 - 1 Pasa Fallo

_________ Ω mΩ

_________ Ω mΩ

_________ Ω mΩ

Si existen maacutes de 3 cables identifi que la conexioacuten entre ellos (ej 1-62-43-5 etc)

IMPULSO NA NPResultado Tensioacuten aplicada

Pasa Fallo ________ Voltios

ACCESORIOS NA NPFuncionan Tipo de dispositivo

Siacute No

Resistencias de calefaccioacuten

PRUEBAS ESTATICAS (MOTOR APAGADO)

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Nota NA signifi ca ldquono aplicardquo y NP signifi ca ldquono realizadardquo

EXENTRICIDAD DEL EJE DE SALIDA NA NPResultado Excentricidad Medida con indicador de

caraacutetula Pasa Fallo __________ (pul o mm)

DIAMETRO DEL EJE DE SALIDA NA NPResultado Diaacutemetro

Medida con microacutemetro Pasa Fallo __________ (pul o mm)

Comentarios sobre las pruebas estaacuteticas (si hay alguno) _________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Formato de muestraID del motor Instalado en FechaMarca Modelo Tipo Ndeg SerieTamantildeo constructivo Encerramiento Voltaje RPMHp kW Amperios a plena carga Efi ciencia a plena carga () Monofaacutesico TrifaacutesicoCoacutedigo Disentildeo Clase de aislamiento PesoRodamiento LA Rodamiento LOA Aplicacioacuten(es)Fecha Instal _______________Amperios en vacio ____ vatios ____

Datos baacutesicos Siacute No

Espectros de vibracioacutenSiacute No

Datos de alineacioacuten Siacute No

Estado del motor Nuevo Reparado Almacenado Ubicacioacuten del motor Motivo del reemplazoHistorial de reparacioacutenComentarios (si hay alguno)

RELACIOacuteN DE ABSORCIOacuteN DIELEacuteCTRICA NA NPResultado 6030 sec (DAR) Condicioacuten

Pasa Fallo

lt 11 Pobre11 a 124 Cuestionable125 a 13 Aceptable14 a 16 Buenogt 16 Exelente

Mida la resistencia de aislamiento (IR) a los 30 segundos y a los 60 segundos con un instrumento digital Divida el valor a los 60-segundos entre el valor a los 30 segundos

Formato de muestra

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Continuacioacuten del formato

NOTAS

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Comentarios sobre las pruebas dinaacutemicas (si hay alguno) __________________________________________________________

PRUEBAS DINAacuteMICAS (MOTOR EN LIacuteNEA)

PRUEBAS EN VACIO NA NPFecha Amps Vatios

Comentarios

ANAacuteLISIS VIBRACIONAL NA NPSe tomaron espectros de vibraciones Siacute NoSi la respuesta es siacute no apunte abajo los datos de las medidas de vibracioacuten)

Resultado

Velocidad de la vibracioacuten medida en puls mms

Lado acoplamientoabajo

OLado op acoplamientoarriba

Pasa Fallo

Horizontal ________ Horizontal ________Vertical ___________ Vertical ___________Axial _____________ Axial _____________

Nota NA signifi ca ldquono aplicardquo y NP signifi ca ldquono realizadardquo

DATOS DE ALINEAMIENTO NA NP

RPMInstalacioacuten En servicio

RPMInstalacioacuten En servicio

Mils mm Mils mm Mils mm Mils mm

Acop

lam

ient

os

corto

s

Desalineamientoparalelo

Acop

lam

ient

os

con

esp

acia

dore

s Desalineamiento paralelo por pul-gada de distanciaDesalineamiento

angular

Pie suave Todas Pie suave Todas

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Apeacutendice B Como leer la placa de datos de un motor

Informacioacuten generalCuando compre o sustituya un motor preste atencioacuten a la terminologiacutea de la placa de datos que describe sus caracteriacutesticas de funcionamiento y su aplicacioacuten Un detalle aparentemente pequentildeo como ldquoDisentildeordquo podriacutea condicionar su eleccioacuten Estar familiarizado con la terminologiacutea de la placa de datos le ayudaraacute a resolver prob-lemas inesperados de funcionamiento

Informacioacuten necesaria Aunque se pueden suministrar maacutes detalles la norma NEMA MG 1 1040 requiere que la placa de datos de un motor cuente con la siguiente informacioacuten (vea la Figura B1) Tamantildeo constructivo (FR) Este normalmente se indica mediante 2 oacute 3 diacutegitos seguidos por una o maacutes letras

que identifican las dimensiones importantes de montaje del motor ej altura de eje y distancias entre los huec-os de fijacioacuten)

Tipo (TYPE) Los fabricantes pueden emplear la casilla opcional de la placa de datos ldquoTyperdquo para designar una familia de productos o rellenarla con otro tipo de adjetivo que identifiquen el montaje la forma o la funcioacuten del motor

Figura B1 Tiacutepica placa de datos NEMA en la que la informacioacuten requerida estaacute resaltadaFigure B1 Typical NEMA nameplate with required information highlighted

FR TYPE

PH

HP RPM SF

VOLTS NEMA NOM EFF

AMPS CODE DES

SF AMPS PF

Temperaturaambiente maacutexima

Tamantildeo constructivo

Nota Las placas de datos pueden incluir el nombre delfabricante y normalmente la ubicacioacuten de su sede principal

Nuacutemero de fases

Clase de aislamiento

Potenciade salida

Corriente acarga nominal

Velocidad acarga nominal

Letra coacutedigo para loskVA de rotor bloqueado

Letra dedisentildeo

Voltaje

Ciclo de trabajoo uso

Frecuencia

Factor se servicio(si es diferente a 10)

Tipo delfabricante

Eficiencia nominalNEMA (cuando searequerida)ldquoPROTEGIDOTERMICAMENTErdquo (siel motor proporcionatoda la proteccioacutendescrita en la normaNEMA MG 1 1256)ldquoPROTECCIOacuteN PORSOBRETEMPERATURA___rdquo y nuacutemero deldispositivo de proteccioacuten(para motores gt1 HP con dispositivos o sistemas de proteccioacuten)

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Potencia de salida (kW) Normalmente expresada en hp o kW este dato indica el valor de la potencia mecaacuteni-ca del motorndashej su capacidad para entregar a la velocidad nominal el torque requerido por la carga

hp = 134 x kW a la inversa kW = 0746 x hp

Ciclo de trabajo o uso (DUTY) Esta designacioacuten especifica el lapso de tiempo durante el cual el motor puede entregar su potencia nominal de forma segura Normalmente es ldquocontinuordquo (Cont) lo que NEMA define como indefinido El ciclo de trabajo de los motores que funcionan de forma intermitente (ej gruacuteas polipastos y actu-adores de vaacutelvulas) generalmente se expresa en minutos Ver la norma NEMA MG 11036

Temperatura ambiente maacutexima Esta es la temperatura maacutexima permitida en el aire circundante para garan-tizar que la temperatura maacutexima de operacioacuten del motor no excede el liacutemite del sistema de aislamiento La temperatura ambiente estaacutendar es de 40degC (104degF) Ver la Nota I en la norma NEMA MG 1 1244

Clase de aislamiento (CLASS INS CLS INSUL CLASS) Esta indica la temperatura que puede soportar el bobinado de un motor y se designa industrialmente con las letras A B F H Entre mayor sea la letra del alfabeto maacutes alta seraacute la temperatura segura de operacioacuten y el bobinado duraraacute maacutes a cualquier temperatura de funcionamiento dada

Velocidad a carga nominal (RPM) Esta es la velocidad a la cual se suministra la potencia de salida a la carga (velocidad a plena carga) Esta seraacute un poco menor que la velocidad sincroacutenica-ej la velocidad del campo magneacutetico rotativo del estator La diferencia entre las dos es la ldquovelocidad de deslizamientordquo o ldquorpm de desli-zamientordquo La Tabla B1 muestra las velocidades a plena carga tiacutepicas para motores pequentildeos y medianos

Tabla B1 Comparacioacuten entre la velocidad sincroacutenica y la velocidad a plena carga para motores de 60 Hz

Velocidad sincroacutenica RPM tiacutepica a plena carga3600 34501800 17501200 1140900 850

Reducir las rpm de deslizamiento aumenta la eficiencia del motor por lo que los disentildeos maacutes eficientes nor-malmente tienen velocidades a plena carga maacutes altas Esto puede ser problemaacutetico a la hora de reemplazar los motores de alta eficiencia en algunas aplicaciones Por ejemplo las bombas centriacutefugas y los ventiladores normalmente demandan una potencia de entrada que variacutea con las rpm elevadas al cubo lo que significa que un pequentildeo incremento en la velocidad produce un aumento mucho maacutes grande de potencia En aplicaciones similares tenga cuidado con esto antes de seleccionar un motor de reemplazo maacutes eficiente

El valor de la temperatura ambiente algunas veces se confunde con el incremento de temperatura El incremento de temperatura normalmente no estaacute expresado en la placa de datos pero la clase de aislamiento siacute El incremento de temperatura se basa en una combinacioacuten de factores como el tipo de encerramiento del motor la clase de aislamiento y el factor de servicio

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Frecuencia (HZ) La frecuencia normalizada en Norte Ameacuterica es 60 Hz y en otras partes del mundo gen-eralmente es de 50 Hz Si la placa de datos muestra maacutes de una frecuencia tambieacuten deberaacute indicar las caracteriacutesticas que dependen de cada una de ellas El aumento del uso de variadores de frecuencia (VFDs) demanda que exista un rango de frecuencias en la placa de datos Si aparece solo una frecuencia consulte al fabricante antes de accionar el motor con un VFD En las aplicaciones que no usan variadores de frecuencia la norma NEMA MG 1 permite una variacioacuten de solo plusmn5 de la frecuencia

Nuacutemero de fases (PH) Una o tres Los motores incluidos en el alcance de este manual son trifaacutesicos alimenta-dos con tres liacuteneas de corriente alterna (CA)

Corriente nominal(AMPS) La corriente nominal son los amperios a potencia nominal (hp) y a frecuencia y voltaje de placa Exceder el valor de la corriente nominal auacuten en una sola fase acortaraacute la vida teacutermica del bobinado

No trate de calcular la carga de un motor a partir de su corriente La corriente del motor no es directamente proporcional a la carga Condiciones como voltajes de liacutenea des-balanceados tensiones por debajo de la nominal o ambas cosas pueden ocasionar que la corriente se desviacutee de los amperios de placa Para obtener un sistema de corrientes equilibrado en aplicaciones con VFD revise tanto el motor como el drive

Voltaje (VOLTS) La norma NEMA MG 1 define los valores de voltaje normalizados para los motores trifaacutesi-cos Entre los maacutes comunes tenemos 200 230 460 y 575volts

La norma NEMA MG 1 permite que un motor funcione a plusmn10 de su voltaje nominal y al mismo tiempo sentildea-la que esto puede acarrear problemas en el funcionamiento del motor (ej eficiencia) Por ejemplo si el voltaje aplicado se reduce un 10 el motor desarrollaraacute como miacutenimo un 20 menos de torque (par) La corriente de liacutenea tambieacuten puede aumentar (un 10 o maacutes) al igual que la temperatura de operacioacuten del motor

Algunos fabricantes indican en la placa diferentes valores de voltajes tales como los populares 208- 230460 V Dado que la tolerancia NEMA de plusmn10 aplicada a un voltaje de 230 voltios cubre la tensioacuten de 207 voltios (230 x 90 = 207) esto parece seguro El problema es que la tensioacuten real de una fuente de voltaje de 208 voltios puede caer tambieacuten por debajo de los 207 voltios

Ademaacutes aunque sea permitido ordenar la fabricacioacuten de un motor de 480 voltios para conectarlo en una red de 480 voltios no es recomendable En este caso el voltaje normalizado del motor deberiacutea ser de 460 voltios considerando que podriacutea haber una caiacuteda en la tensioacuten de liacutenea

La temperatura de operacioacuten a plena carga de un motor puede ser mayor funcionando con un voltaje des-balanceado que con un voltaje balanceado La eficiencia y la vida uacutetil del bobinado pueden disminuir incluso si la potencia del motor ha sido derrateada

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El desbalance de voltaje (ej diferentes vol-tajes de fase) con frecuencia es ignorado No obstante la norma NEMA MG 1 demanda la reduccioacuten de la potencia nominal si el desbal-ance es mayor al 1 Al maacuteximo desbalance de voltaje permitido del 5 la potencia se debe reducir un 25 (Figura B2) No con-funda desbalance de voltaje con variacioacuten de voltaje Como consecuencia de las peacuterdidas adicionales asociadas a ello un desbalance de voltaje tambieacuten reduce la eficiencia del motor

Letra coacutedigo para determinar los kVA a rotor bloqueado (CODE) La norma NEMA MG 1 10372 define los kVA por hp a rotor bloquea-do con una serie de letras coacutedigo (que van desde la A hasta la V)Generalmente entre maacutes alejada se encuentre la letra coacutedigo de la A mayor seraacute la corriente de Inrush por hp Un motor de repuesto con una letra coacutedigo ldquomayorrdquo puede requerir aguas arriba de la in-stalacioacuten aparamenta eleacutectrica diferente como un arrancador maacutes grande

Disentildeo (DES NEMA DESIGN DESIGN) La norma NEMA MG 1 119 define cuatro tipos de disentildeos de mo-tor (A B C y D) en teacuterminos de las caracteriacutesticas de torque(par) y corriente (ver las Tablas B2 y B3 y la Figura B3) La mayoriacutea de motores son fabricados con Disentildeo B debido a su relativa alta eficiencia y sus caracteriacutesticas de torque (par) Los motores con Disentildeo A pueden ser maacutes eficientes pero se emplean con menos frecuencia debido a que su relativa alta corriente de arranque puede causar molestos disparos en el sistema de proteccioacuten del motor Los motores con Disentildeo A tambieacuten pueden requerir arrancadores maacutes grandes que los normalizados

Tabla B2 Disentildeos NEMA versus caracteriacutesticas de torque y corriente

Disentildeo NEMA A B C D

Corriente a rotor bloqueado Alta Media Media Media

Torque a rotor bloqueado Medio Medio Alto Muy alto

Torque maacuteximo Alto Medio Alto Muy alto

Figura B2 Curva de derrateo por desbalance de voltaje

En la placa de datos designaciones que emplean letras similares tambieacuten representan otras carac-teriacutesticas del motor Lea cuidadosamente la placa para evitar mal interpretar la letra coacutedigo el disentildeo y la clase de aislamiento del motor

10

09

08

75 0 1 2 3 4 5

Porcentaje dedesbalance devoltaje

Desviacioacuten maacutex del voltaje promedioVoltaje promedio= 100 x

Ejemplo El voltaje promedio de 460 467 y 450 es 459 V La desviacioacuten maacutexima del promedio es 9 y el

de desbalance = 100 x = 1964599

FACT

OR D

E DE

RRAT

EO

DE DESBALANCE DE VOLTAJE

(Referencia NEMA Std MG 1 1436)

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Tabla B3 Aplicaciones tiacutepicas para diferentes disentildeos

Disentildeos NEMA Aplicaciones

A y B Ventiladores sopladores de aire bombas centriacutefugas compresores descargados y car-gas que requieran torques relativamente bajos

Disentildeo C Transportadores trituradoras bombas reciprocantes y compresores donde se requieren arranques con carga

Disentildeo D Picos de carga elevados que requieren grandes variaciones de velocidad como pun-zonadoras al igual que polipastos y ascensores

Torq

ue (

del

torq

ue a

ple

na c

arga

)

Velocidad ( de la velocidad sincroacutenica)

0

50

100

150

200

250

300

200 40 60 80 100

Disentildeo C oacute H

Disentildeo D

Disentildeo A B oacute N

Eficiencia nominal (NOM EFF) La eficiencia se define como la potencia de salida dividida entre la potencia de entrada expresada como porcentaje(SalidaEntrada) x 100NEMA requiere que la eficiencia de placa sea el valor ldquonominalrdquo basado en el promedio del mayor grupo de motores con el mismo disentildeo La eficiencia real de cualquier motor deberaacute estar dentro de un margen de toler-ancia basado en una variacioacuten en las peacuterdidas del motor de plusmn20 La eficiencia nominal a menudo es utilizada para calcular el consumo de energiacutea La eficiencia nominal debe ser incluida en la placa de datos de los mo-tores polifaacutesicos cuando asiacute lo exija la norma NEMA Std MG11259

Factor de servicio (SF) En una placa de datos es necesario indicar el valor del factor de servicio solo si es mayor de 10 Las normas industriales incluyen factores de servicio de 10 para motores totalmente cerrados

Figura B3 Curvas torque-velocidad para motores con disentildeo NEMA

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y de 115 para motores abiertos Tambieacuten hay disponibles una gran cantidad de motores totalmente cerrados enfriados con ventilador con factor de servicio 115 y existen motores con factores de servicio de 125 14 y maacutes altos

A frecuencia y voltaje nominales la sobrecarga permisible para un motor con un factor de servicio indicado en la placa es igual a la carga nominal multiplicada por ese factor de servicio Sin embargo tal operacioacuten afectaraacute de forma adversa la eficiencia el factor de potencia y el incremento de temperatura del motor

Protegido teacutermicamente (THERMALLY PROTECTED) Las palabras ldquoPROTEGIDO TERMICAMENTErdquo son necesarias si el motor proporciona toda la proteccioacuten descrita en la norma NEMA MG1 1256 (ver norma NEMA Std MG1 172 y 173)

Proteccioacuten por sobre-temperatura(OVERTEMP PROT_ ) Para identificar el tipo de proteccioacuten en motores con potencias nominales superiores a 1 hp provistos con dispositivos o sistemas de proteccioacuten por sobre-tem-peratura se debe escribir en el espacio en blanco un nuacutemero seguacuten lo establecido por la norma NEMA MG1 1257

Otros teacuterminosOtros teacuterminos que podriacutean aparecer en una placa NEMA incluyen Factor de potencia (FP) y condensadores de correccioacuten (MAX KVAR or MAX CORR KVAR) El factor de po-

tencia es la relacioacuten entre la potencia activa (vatios) y la potencia aparente (voltio amperios) del motor a plena carga Si el factor de potencia estaacute indicado en la placa NEMA recomienda expresarlo en porcentaje (no es un requisito)

La placa de datos tambieacuten puede indicar la capacidad maacutexima del condensador empleado para corregir el fac-tor de potencia con un texto como MAX CORR KVAR seguido de un valor numeacuterico en kilovars Utilizar un condensador maacutes grande que el indicado en placa podriacutea producir voltajes altos que pueden dantildear el motor u otro componente

Rodamientos (SHAFT END BRG DE BRG OPP END BRG ODE BRG) Algunos fabricantes proporcionan en la placa de sus motores los datos de los rodamientos que normalmente incluyen el rodamiento del lado acoplamiento o lado carga (shaft- or drive-end bearing) y el rodamiento lado opuesto acoplamiento o lado opuesto carga A pesar que las designaciones pueden variar entre un fabricantes de rodamientos y otro los tipos tamantildeos y modelos normalmente se indican de acuerdo con las normas de los fabricantes americanos de rodamientos mediante un ldquonuacutemero ABMArdquo

Nuacutemero de serie (SERIAL NO o SER NO) Las placas de datos normalmente incluyen la marca y el nuacutemero de serie del motor u otro nuacutemero exclusivo que puede ser usado para seguir la pista del motor a traveacutes del fabricante

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Apeacutendice C Recomendaciones para almacenar los motores

Aspectos baacutesicos para el almacenaje de motoresLos procedimientos apropiados de almacenaje pueden proteger el motor de dantildeos causados por el ambiente Determine los pasos a seguir basaacutendose en el lugar donde estaraacuten y en el tiempo de almacenamiento Menos de un mes Proteja el motor contra el clima y mantenga la temperatura de los bobinados 5-10degC (10-

20degF) por arriba del ambiente (vea maacutes adelante ldquoPreparacioacuten para el almacenajerdquo)

Maacutes de un mes Siga las recomendaciones dadas en ldquoPreparacioacuten para el almacenajerdquo y ldquoMantenimiento perioacutedicordquo de la Paacutegina 32

Estos intervalos de almacenaje y mantenimiento no son definitivos condiciones especiacuteficas ambientales pueden requerir programaciones diferentes No siempre es praacutectico tratar los motores pequentildeos con los mismos cuidados que se brindan a los motores maacutes grandes o maacutes criacuteticos

Preparacioacuten para el almacenaje Almacenamiento en un lugar cerrado Si es posible almacene los motores en un lugar cerrado y en aacutereas lim-

pias secas y calientes

Almacenamiento a intemperie Si esto fuese necesario cubra el motor con una lona hasta el suelo sin apretar-lo demasiado para permitir circulacioacuten de aire suficiente y minimizar la condensacioacuten Proteja el motor contra una inundacioacuten y vapores quiacutemicos peligrosos

Vibracioacuten ambiental Escoja un aacuterea alejada de fuen-tes de vibracioacuten ambiental tales como maquinarias pesadas aacutereas de produccioacuten carreteras muy transit-adas y viacuteas feacuterreas Cuando el motor se encuentra en reposo una exposicioacuten prolongada incluso a pequentildeas vibraciones puede dantildear sus rodamientosndashej for-macioacuten de estriacuteas (ver Figura C1) Si el motor va a ser almacenado en un aacuterea con alta vibracioacuten ambiental asegure el eje para prevenir que se mueva

Posicioacuten Almacene los motores horizontales en posicioacuten horizontal y los motores verticales en una posicioacuten vertical estable

Conserve los bobinados limpios y secos La mejor forma de preservar las propiedades de aislamiento de los bobinados es prevenir la condensacioacuten y la acumu-lacioacuten de humedad A no ser que la temperatura del aacuterea de almacenamiento esteacute controlada mantenga la temperatura de los bobinados 5-10degC (10-20degF) por arriba del ambiente energizando las resistencias de calefaccioacuten (si el motor las tiene) o aplicando ldquovoltaje reducidordquo a una fase del bobinado Otra forma es conservar el bobinado caliente con una fuentes de calor auxiliar por conveccioacuten o soplando aire caliente dentro del motor

Figura C1 El dantildeo del rodamiento que se muestra corresponde a una separacioacuten de los

elementos rodantes Este comenzoacute al estar sometido a vibracioacuten en reposo durante el

transporte o el almacenamiento

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Resistencia de aislamiento (IR) de los bobinados Antes de almacenar el motor mida y registre el valor de la IR corregido a una temperatura estaacutendar y vuelva a hacer lo mismo justo antes de poner el motor en servicio Antes de instalar el motor realice las acciones pertinentes para corregir cualquier descenso en la IR (Vea la Paacutegina 14 ldquoPrueba de Resistencia de aislamiento (IR) rdquo)

Plagas Tome precauciones para evitar que animales e insectos ingresen al motor Roedores serpientes paacutejaros u otros pequentildeos animales pueden dantildear el aislamiento del bobinado ademaacutes las avispas de barro y otros insectos similares pueden obstruir la ventilacioacuten o los agujeros de drenaje

Superficies del motor Recubra con pintura anti-oxidante todas las superficies externas mecanizadas (espe-cialmente las puntas del eje) y en ambientes huacutemedos tambieacuten recubra las zonas del eje en las que apoyan los cojinetes y otras superficies internas En las aacutereas tropicales aplique un fungicida para proteger los devanados Es posible que sea necesario desmontar el motor para remover la pintura protectora antes de poner el motor en servicio

Rodamientos lubricados con grasa Para prevenir la corrosioacuten y la contaminacioacuten durante largos periacuteodos de almacenamiento limpie las boquillas de entrada de grasa y remueva los tapones de drenaje antes de re-engrasar el motor con grasa compatible Despueacutes de la lubricacioacuten purgue el exceso de grasa o la grasa antigua de la caacutemara de lubricacioacuten haciendo funcionar el motor durante al menos 30 minutos con los tapones removidos

Si el motor ha sido almacenado por varios antildeos la grasa probablemente deberaacute estar endurecida y el tubo de drenaje podriacutea estar obstruido con grasa seca En este caso el motor deberaacute desmontarse para retirar la grasa antigua y posteriormente ser re-lubricado antes de su puesta en servicio

Rodamientos lubricados con aceite Siempre drene el aceite antes de mover el motor Despueacutes de situar el motor en el aacuterea de almacenamiento llene el caacuterter con el aceite correcto que tenga los inhibidores de corrosioacuten y oxidacioacuten adecuados Idealmente el aceite deberaacute cubrir completamente el rodamiento sin sobrepasar el cilindro o tubo que sirve para la contencioacuten del aceite o el sello de laberinto Antes de poner el motor en servicio drene y reemplace el aceite

No re-engrase los rodamientos con el drenaje cerrado o mientras el motor esteacute funcionando

Siempre drene el aceite antes de mover el motor De lo contrario el lubricante puede salpicar al exterior y contaminar los bobinados o incluso iniciar un efecto capilar que puede succionar aceite del caacuterter

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Mantenimiento perioacutedico Mensual Inspeccione el aceite para determinar si existen evidencias de humedad oxidacioacuten o contaminantes

Reemplace el aceite siempre que encuentre contaminacioacuten o cada 12 meses

Cada 1 oacute 3 meses Gire el eje manualmente varias veces para conservar la peliacutecula de lubricante en las pistas de los rodamientos o en los ejes de apoyo de los cojinetes Esto tambieacuten ayuda a prevenir dantildeos en los elementos rodantes (ej estriacuteas) que pueden ocurrir con el tiempo debido incluso a pequentildeas vibraciones

Cada 2 oacute 3 meses Mida la resistencia de aislamiento (IR) y compare los resultados corregidos por temperatura con los valores base tomados antes de almacenar el motor Antes de instalar el motor lleve a cabo las acciones necesarias para corregir cualquier descenso en la IR (Vea la Paacutegina 14 ldquoPrueba de Resistencia de aislamiento (IR)rdquo)

Cada 3 meses Inspeccione los rodamientos lubricados con grasa tomando una muestra del tubo de drenaje para ver si hay humedad oxidacioacuten o contaminacioacuten Si existe humedad probablemente los rodamientos pre-senten dantildeos por oxidacioacuten y sea necesario remplazarlos

Cada 5 antildeos Considere reemplazar la grasa y los rodamientos Para entonces el aceite y los ingredientes de la base de la grasa probablemente se hayan separado y las vibraciones de bajo nivel pueden haber causado es-triacuteas en las pistas de los rodamientos Si se ha acumulado humedad entre las bolas y las pistas pueden haberse presentado dantildeos por oxidacioacuten o corrosioacuten

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Glossary

Temperatura ambientendashLa temperatura del medio de refrigeracioacuten circundante conocida comuacutenmente como temperatura ambienteDato baacutesicondashUna medida tomada cuando el motor estaacute en buen estado que se usa como referencia para labores de seguimiento y anaacutelisisTorque maacuteximondashEl maacuteximo torque que el motor podraacute desarrollar a voltaje y frecuencia nominales sin que se presente una caiacuteda abrupta de la velocidad tambieacuten denominado torque de desenganche o par maacuteximoEficienciandashLa relacioacuten entre el trabajo uacutetil realizado y la energiacutea utilizada para producirlo Es la relacioacuten entre la potencia de salida dividida entre la potencia de entradaVelocidad a plena cargandashLa velocidad a la cual cualquier motor produce su potencia de salida nominalTorque a plena cargandashEl torque requerido para producir la potencia nominal a la velocidad de plena cargaMotor de propoacutesito generalndashMotor de induccioacuten de CA con potencia nominal menor o igual a 500 hp construc-cioacuten abierta o cerrada de trabajo continuo disentildeado con paraacutemetros normalizados con caracteriacutesticas estaacutendar para ser utilizado bajo condiciones de servicio sin restricciones en una aplicacioacuten particular (ver la norma NEMAMG1161)Hercio (Hz)ndashTerminologiacutea preferida para ciclos por segundo(frecuencia)Caballo de fuerza (hp)ndashUna unidad para la medida de la potencia de los motores o la velocidad a la que se hace el trabajo Un caballo de fuerza equivale a 33000 lb-pie por minuto (550 lbbullpie por segundo o 746 vatios Tam-bieacuten es la unidad de potencia de los motores fabricados en el continente norte americanoAislamientondashMaterial no conductivo que separa las partes de un motor que conducen corriente o los materiales adyacentes que se encuentran a diferente potencialKilovatio (kW)ndashUna unidad de potencia eleacutectrica Tambieacuten es la unidad de potencia de los motores eleacutectricos fabricados fuera del continente norte americanoCorriente a rotor bloqueadondashCorriente de liacutenea en estado estable medida a frecuencia y voltaje nominales con el rotor en reposoTorque a rotor bloqueadondashEl torque miacutenimo que el motor desarrollaraacute en reposo para todas las posiciones angu-lares del rotor cuando se aplican el voltaje nominal a frecuencia nominalNEMAndashSiglas de la National Electrical ManufacturersAssociationPolosndashLos polos magneacuteticos que se forman dentro del motor debido a la ubicacioacuten y la conexioacuten de los devana-dosIncremento de temperatura nominalndashEs el aumento de temperatura permisible por encima del ambiente para un motor que esteacute funcionando con cargaRotorndashEl elemento rotativo de cualquier motor o generadorDeslizamientondashLa diferencia entre la velocidad sincroacutenica y la velocidad de operacioacuten comparada con la veloci-dad sincroacutenica expresada en porcentaje Tambieacuten es la diferencia entre la velocidad sincroacutenica y la velocidad de operacioacuten expresada en rpm

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Pie suavendashUna condicioacuten en la cual las patas de un motor y la zona de la base en la que se apoyan no se encuen-tran en el mismo planoEstatorndashLa parte estaacutetica del motor este teacutermino describe comuacutenmente la parte estaacutecionaria del motor que con-tiene los devanadosVelocidad sincroacutenicandashLa velocidad del campo magneacutetico rotativo creado por el bobinado del estator Velocidad sincroacutenica = (Frecuencia x 120) (Nuacutemero de polos)TorquendashLa fuerza rotativa producida por un motor Las unidades del torque se expresan en lb-pie o lb-pul (siste-ma Ingleacutes) o newton-metro (sistema meacutetrico)TendenciandashAnaacutelisis del cambio presentado en una medida tomada durante muchos intervalos de medicioacuten

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Bibliografiacutea

ANSIEASA Standard AR100-2015 Recommended Practice for the Repair of Rotating Electrical Apparatus Electrical Apparatus Service Association Inc St Louis MO 2015 (For information call EASA at 314-993-2220 or browse to wwweasacom)

Electrical Engineering Pocket Handbook Electrical Apparatus Service Association Inc St Louis MO 2015 (For information call EASA at 314-993-2220 or visit wwweasacom)

Mechanical Reference Handbook Electrical Apparatus Service Association Inc St Louis MO 2015 (For information call EASA at 314-993-2220 or visit wwweasacom)

NEMA Standard MG 1-2014 Motors and Generators National Electrical Manufacturers Association Rosslyn VA 2014 (For information call NEMA at 703-841-3200 or visit wwwnemaorg)

NEMA Standard MG 10-2013 Energy Management Guide for Selection and Use of Fixed Frequency Medi-um AC Squirrel-Cage Polyphase Induction Motors National Electrical Manufacturers Association Rosslyn VA 2014 (For information call NEMA at 703-841-3200 or visit wwwnemaorg)

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Notas

Electrical Apparatus Service Association Inc1331 Baur Blvd bull St Louis MO 63132 bull 314-993-2220 bull Fax 314-993-1269

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  • 1 Instalacioacuten arranque e informacioacuten baacutesica
    • 11 Consideraciones baacutesicas del sistema
    • 12 Instalacioacuten
    • 13 Procedimientos de arranque
    • 14 Datos baacutesicos
    • 15 Gestioacuten total del motor
      • 2 Seguimiento operacional y mantenimiento
        • 21 Aplicacioacuten-consideraciones especiacuteficas
        • 22 Mantenimiento preventivo predictivo y basado en la confiabilidad
        • 23 Inspeccioacuten y pruebas
        • 24 Re-engrase de los rodamientos
          • Datos baacutesicos del motor y de su instalaci
            • Formato de muestra
            • Otros teacuterminos
              • Como leer la placa de datos de un motor
                • Informacioacuten necesaria
                • Mantenimiento perioacutedico
                  • Recomendaciones para almacenar los motores
                    • Aspectos baacutesicos para el almacenaje de motores
                    • Preparacioacuten para el almacenaje
                      • Notas
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Exencioacuten de Responsabilidad

La informacioacuten contenida en este manual fue preparada cuidadosamente y se considera correcta no obstante EASA no se responsabiliza de ella y no asume ninguna obligacioacuten o responsabilidad por peacuterdidas dantildeos o per-juicios de cualquier tipo derivados de su uso o producto de la confianza depositada en dicha informacioacuten

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Tabla de Contenido

1 Instalacioacuten arranque e informacioacuten baacutesica

11 Consideraciones baacutesicas del sistema 112 Instalacioacuten 213 Procedimientos de arranque 714 Datos baacutesicos 815 Gestioacuten total del motor 10

2 Seguimiento operacional y mantenimiento

21 Aplicacioacuten-consideraciones especiacuteficas 1122 Mantenimiento preventivo predictivo y basado en la confiabilidad 1223 Inspeccioacuten y pruebas 1424 Re-engrase de los rodamientos 16

Apeacutendice A Datos baacutesicos del motor y de su instalacioacuten

Modelo del formato 22

Apeacutendice B Como leer la placa de datos de un motor

Informacioacuten general 24Informacioacuten necesaria 24Otros teacuterminos 29

Apeacutendice C Recomendaciones para almacenar los motores

Aspectos baacutesicos para el almacenaje de motores 30Preparacioacuten para el almacenaje 30Mantenimiento perioacutedico 32

Glosario 33

Bibliografiacutea 35

Notas 36

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1 Instalacioacuten arranque e informacioacuten baacutesica

11 Consideraciones baacutesicas del sistemaUn sistema tiacutepico de un motor (Figura 1) normalmente incluye la fuente de alimentacioacuten el montaje el acoplamien-to y el equipo impulsado (incluyendo su funcioacuten y la potencia de salida) Cuando seleccione un motor considere cada uno de los componentes del sistema solucionando los problemas de instalacioacuten o investigando un fallo

Figura 1 Motor y sistema tiacutepicos

Equipobull Bombabull Ventiladorbull Compresorbull Transmisioacuten

mecaacutenicabull Maacutequinas y herramientasbull Cinta transportadora

Requisito del procesobull Flujobull Mezcladobull Moliendabull Manipulacioacutenbull Transportebull Mecanizado

bull Variador de frecuencia-drive

bull Arrancador suavebull Estrella-deltabull Arranque directobull Sensoresbull Medicioacuten

bull Humedad viento nieve lluvia

bull Quiacutemicosbull Temperaturabull Flujo de airebull Vibracioacutenbull Ruido

bull Correasbull Acople directobull Clutchbull Pintildeones

bull Placabull Rielesbull Bridabull Brida especial (Base P)

Fuente de potenciabull Empresa de servicios

puacuteblicosbull Co-generacioacuten Motor

Suministro de energiacutea

Sistema mecaacutenico

Proceso

Transmisioacuten de potencia

Controles del motor

Base de montaje

Electricidad

Ambiente

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12 InstalacioacutenLos siguientes pasos garantizaraacuten una instalacioacuten de calidad y el funcionamiento confiable de los motores rep-arados o de repuesto Aseguacuterese de tomar nota de las condiciones iniacuteciales del motor seguacuten lo recomendado Al comparar estos datos baacutesicos con valores futuros generalmente es posible solucionar pequentildeos problemas antes que estos se conviertan en fallos y paradas de produccioacuten muy costosas

SeguridadDurante los preparativos para instalar o desmontar un motor la seguridad es lo maacutes importante Utilice los equipos de proteccioacuten personal (EPP) y cumpla con los coacutedigos y reglamentos eleacutectricos aplicables para cablear y desconectar el motor y con los requisitos para una parada de emergencia Antes de trabajar en el motor bloquee y etiquete todas las fuentes de energiacutea potenciales Emplee meacutetodos de izaje seguros y apropiados para el tamantildeo y peso del motor

Datos del motor y verificacioacutenCree un formato para registrar los datos de placa y los paraacutemetros eleacutectricos y mecaacutenicos pertinentes durante la instalacioacuten y el arranque del motor (vea el Apeacutendice A) Estos datos base o valores de referencia no tendraacuten precio a la hora de calcular el coste del ciclo de vida de la aplicacioacuten e identificar cualquier cambio en las carac-teriacutesticas de funcionamiento Confirme que el motor es adecuado para la aplicacioacuten verificando que sus caracteriacutesticas mecaacutenicas y eleacutec-

tricas (ej voltajes corrientes tipo de conexioacuten forma constructiva y meacutetodo de refrigeracioacuten) son apropiadas para la aplicacioacuten prevista (Ver el ldquoApeacutendice B Como leer la placa de datos de un motorrdquo)

Para aplicaciones que funcionen con un variador de frecuencia electroacutenico o drive utilice un motor ldquo apto para inversores o inverter dutyrdquo (o realice un filtrado adecuado) y conserve la longitud de los cables de alimentacioacuten dentro de lo recomendado por los fabricantes Para minimizar el riesgo de que ocurran sobreten-siones y transitorios de voltaje en los bornes del motor utilice cables de alimentacioacuten disentildeados para trabajar con variadores y emplee un sistema para aterrizar el eje o instale rodamientos aislados para evitar los dantildeos producidos por la circulacioacuten de corrientes paraacutesitas por el eje

Tome nota de los datos de placa del motor Normalmente los nuacutemeros de serie estaacuten codificados indicando el mes y antildeo de fabricacioacuten

Aseguacuterese que los rodamientos del motor son adecuados para la carga impulsada (ej un rodamiento de rodil-los en el lado acoplamiento en una aplicacioacuten por correas con alta carga radial)

Revise las especificaciones de lubricacioacuten del fabricante y aseguacuterese que los puntos de engrase del motor son accesibles (para mayor informacioacuten consulte la paacutegina 16 ldquoRe-engrase de los rodamientosrdquo)

Para que sirva como referencia adjunte una fotografiacutea digital de la placa del motor por si existen errores durante la toma de datos

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Utilizando un medidor digital para bajas resistencias (DLRO) y un megoacutemetro mida y registre la resistencia liacutenea-liacutenea de los bobinados y la resistencia de aislamiento corregida por temperatura (vea la paacutegina 14 ldquoIn-speccioacuten y pruebasrdquo)

Verifique que tanto el sistema de control como la proteccioacuten contra sobrecargas son adecuados para la poten-cia del motor

Inspeccione y pruebe los motores que han estado almacenados para cerciorarse que no han sufrido deterioro (ver el Apeacutendice C)

Ambiente Para asegurar una refrigeracioacuten adecuada conserve el ambiente de operacioacuten del motor libre de polvo y

desechos y verifique que el aire caliente no estaacute siendo re-circulado hacia la entrada de aire del motor Si fuese necesario instale una fuente externa de aire filtrado para proporcionar un volumen de aire suficiente

Cuando sea praacutectico aiacutesle el motor de las fuentes de vibracioacuten externas

Base y fundacioacuten del motorLa base y la fundacioacuten del motor deberaacuten soportar ade-cuadamente el peso del motor y sus fuerzas de par Las fundaciones de concreto deberaacuten estar niveladas y pro-porcionar gran rigidez estructural y una amortiguacioacuten adecuada de las vibraciones La base deberaacute absorber las fuerzas de vibracioacuten sin que existan frecuencias de resonan-cia en el sistema mecaacutenico Las bases de acero montadas sobre concreto deberaacuten estar fraguadas y ancladas de forma segura Las bases corredizas empleadas para ajustar las poleas deberaacuten asegurar el motor con rigidez Otros puntos a considerar Siempre eleve el motor desde los puntos de izaje (vea la

Figura 2) En los motores grandes utilice por seguridad todas las asas yo caacutencamos para evitar distorsionar la carcasa

Monte los motores con cojinetes anti-friccioacuten a nivel para asiacute garantizar una lectura apropiada del nivel de aceite y la lubricacioacuten correcta de los cojinetes

En motores grandes no retire los protectores de eje que evitan el movimiento axial del rotor durante el transporte hasta que todo esteacute listo para el montaje

Figura 2 Meacutetodos de izaje seguros

SAFE METHODS OF MOTOR LIFTING

Para elevacioacuten exclusiva de la maacutequina

Elevacioacuten de unamaacutequina vertical

utilizando varios caacutencamosy un balanciacuten de carga

Utilizando un caacutencamo

max 45deg max30deg

Elevacioacuten de unamaacutequina horizontal

utilizando un caacutencamoy un balanciacuten de carga

Elevacioacuten de la maacutequinacon un balanciacuten de carga

Utilizando varios caacutencamos

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Conexiones eleacutectricas Cumpla con todos los coacutedigos y reglamentos eleacutectricos aplicables

Antes de trabajar en el motor bloquee y etiquete todas las fuentes de energiacutea potenciales

Para evitar fallos eleacutectricos cercioacuterese que todas las conexiones se encuentran aisladas y apretadas correcta-mente (incluyendo el cable de tierra del equipo si es requerido por el reglamento de instalacioacuten) No utilice conectores de torsioacuten (capuchones)

Registre la corriente en vacio del motor en el formato (vea el Apeacutendice A)

Instale la tapa de la caja de conexiones

Alineamiento y vibracioacutenAlinee el motor y la maacutequina impulsada especialmente si los dos se encuentran acoplados de forma directa La desalineacioacuten puede causar niveles altos de vibracioacuten que dantildean los rodamientos y aflojan los elementos de sujeccioacuten y montaje Existen equipos laacuteser disponibles para alinear tanto poleas como acoples directos En caso que las tolerancias de alineamiento del fabricante de la maacutequina no se encuentren disponibles utilice los valores de la Tabla 1 Pie suave Los procedimientos de alineamiento

incluyen verificar y corregir ldquoel pie suaverdquo o ldquopata cojardquondasheste es un problema comuacuten en el cual las patas de montaje no se encuentran en el mismo plano y por consiguiente no se asientan correctamente sobre la base del motor (ver Figura 3) A no ser que este problema sea corregido instalando calzos o shims (ver Figura 4) apretar los tornillos de montaje cuando exista pie suave puede torcer la carcasa del motor Vea en la Tabla 1 las tolerancias sugeridas para el pie suave

SOFT FOOT TYPES

Paralelo Angular

POSITIONING OF DIAL INDICATOR

Instale un indicador de caraacutetula para detectar elmovimiento hacia arriba de la pata del motor y luegoafloje el perno de sujecioacuten para verificar la deflexioacuten

Figura 3 Tipos de ldquopie suaverdquo

Figura 4 Utilizando un indicador de caraacutetula para detectar el ldquopie suaverdquo

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Paralelo Angular Combinado

Figura 5 Tipos de desalineamiento

Tabla 1 Tolerancias de alineamiento sugeridas para ejes acoplados directamente

RPMInstalacioacuten En servicio

Mils mm Mils mmPie suave Todas plusmn10 plusmn0025 plusmn15 plusmn0038

Acoplamientos cortos

Paralelismo 1200 plusmn125 plusmn0032 plusmn20 plusmn0051

1800 plusmn10 plusmn0025 plusmn15 plusmn0038

3600 05 0013 075 0019

Angularidad 1200 05 0013 08 0020

1800 03 0008 05 0013

3600 02 0005 03 0008

Acoplamientos con espaciador

Paralelismo por pulgada de largo del espaciador

1200 09 0023 15 00381800 06 0015 10 00253600 03 0008 05 0013

ldquoEl pie suaverdquo describe la condicioacuten en la cual las patas no se encuentran en el mismo plano Medido en mils (1 mil = 001 pul) o miliacutemetros(mm)

Para calcular la angularidad en milspul (mm) mida la apertura maacutes amplia en mils(mm ) a continuacioacuten reste la apertura maacutes estrecha en mils(mm) y divida por el diaacutemetro del acoplamiento en pulgadas (mm) Nota Con temperatura el movimiento hacia arriba y hacia abajo del eje del motor y del eje impulsado puede ser en cualquier direccioacuten (vea Figura 5)

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Alineacioacuten de ejes acoplados directamente Utilizando las tolerancias de la Tabla 1 instale los calzos adec-uados bajo las patas del motor En la mayoriacutea de las aplicaciones que emplean acoplamientos directos el eje del motor y el eje impulsado deben estar colineales a plena carga Si la maacutequina impulsada funciona a una temperatura mucho mayor o menor que la del motor se espera una desalineacioacuten inicial ldquoen reposordquo la cual se corregiraacute por siacute misma una vez la maacutequina impulsada se caliente o se enfriacutee Para confirmar el efecto de la temperatura haga funcionar el equipo hasta que alcance su maacutexima temperatura apague el motor e inmediat-amente verifique el alineamiento Realice cualquier correccioacuten que sea necesaria

Alineacioacuten de maacutequinas con transmisioacuten por correas Una mala alineacioacuten puede someter los rodamientos del motor a una carga axial excesiva Tambieacuten puede sobre-tensionar las correas aumentando la carga radial en los rodamientos Este tipo de alineacioacuten es maacutes sencilla que la de los ejes acoplados directamente pero auacuten debe ser realizada con precisioacuten La herramienta correcta puede ser una sencilla regla o un laacuteser para alinear ejes con distancias entre centros muy largas

Ajuste la tensioacuten de la correa dentro del rango especificado por el fabricante y verifiacutequela despueacutes de un diacutea de operacioacuten Dependiendo del tipo de correa normalmente la tensioacuten disminuye un poco despueacutes de la instalacioacuten particularmente si las correas son nuevas

Para poleas con varias correas las correas deben ser conjuntos a juego De otra forma algunas no quedaraacuten bien tensionadas causando que patinen y que hagan ruido Aplicar maacutes tensioacuten para eliminar el ruido so-bre-tensionaraacute las otras correas

Niveles de vibracioacuten Un motor correctamente montado y alineado funcionaraacute con unos niveles de vibracioacuten muy bajos en las direcciones horizontal vertical y axial -generalmente por debajo de 015 puls pico (25 mms rms) - En caso de que existan niveles de vibracioacuten maacutes altos en instalaciones nuevas se requeriraacute realizar un anaacutelisis de vibraciones maacutes detallado El cual puede indicar problemas de montaje o alineamiento aco-plamientos o poleas des-balanceos o problemas en la maacutequina impulsada

Un montaje firme y seguro y una buena alineacioacuten garantizaran un funcionamiento confiable y la maacutexima rentabilidad para su motor eleacutectrico Dado que las condiciones de funcionamiento la carga y el alineamiento pueden cambiar con el tiempo seraacute necesario verificar los niveles de vibracioacuten al menos cada trimestre

Dispositivos para montaje en eje y acoplamientos

Antes de instalar las correas o acoplar la mitad del acoplamiento en la maacutequina impulsada energice el mo-tor durante un instante para confirmar el sentido de giro

Instale los dispositivos para montaje en eje (mitades de acoplamiento poleas y pintildeones) utilizando equipos idoacuteneos para evitar dantildear el dispositivo o el eje

Consideraciones especiales para motores con cojinetes anti-friccioacutenloz Para evitar dantildeos en los cojinetes utilice acoplamientos que limiten el juego axialloz Instale los acoplamientos con el rotor situado en la posicioacuten marcada para el centro magneacutetico

Si es posible instale los dispositivos para montaje en eje despueacutes que el motor haya sido montado y calzado y se haya determinado su sentido de giro

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Guardas de proteccioacutenUna vez finalizados y verificados los trabajos de instalacioacuten y de alineamiento instale guardas de proteccioacuten en todas las partes rotativas que queden expuestas para garantizar una operacioacuten segura y confiable

13 Procedimientos de arranqueMotores que estaban almacenados Antes de instalar un motor que estuvo almacenado durante unas pocas semanas Inspeccioacutenelo y liacutempielo exhaustivamente para que quede como cuando fue ldquoenviado por primera vezrdquo

Si el motor ha sido sometido a vibraciones desmoacutentelo y verifique si existen dantildeos en sus rodamiento (ej formacioacuten de estriacuteas y de puntos huecos) y reemplace cualquier rodamiento averiado

Para el almacenamiento de los motores lubricados con grasa las cavidades de los rodamientos deben haber sido rellenadas Para evitar contaminar los devanados retire los tapones de drenaje antes de antildeadir el lubri-cante especificado en la placa de datos A continuacioacuten purgue la grasa antigua o el exceso de grasa de las cavidades de los rodamientos haciendo funcionar el motor en vacio durante 10-20 minutos y cambie los ta-pones de drenaje Si hubiese alguacuten tipo de humedad presente en la grasa purgada lo maacutes probable es que los rodamientos esteacuten oxidados y sea necesario reemplazarlos

Si el motor ha estado almacenado durante varios antildeos es probable que la grasa esteacute seca o separada y que los tubos de drenaje se encuentren obstruidos En este caso seraacute necesario desmontar el motor limpiar la grasa antigua y rellenar los rodamientos con la cantidad adecuada del lubricante especificado(consulte las Paacuteginas 16-21 para obtener informacioacuten sobre la cantidad de grasa y la compatibilidad entre lubricantes)

Para evitar la contaminacioacuten de los bobinados drene los motores lubricados con aceite antes de moverlos Despueacutes de su instalacioacuten llene el caacuterter de aceite con el lubricante recomendado por el fabricante

Compruebe la resistencia de aislamiento (IR) y el iacutendice de absorcioacuten dieleacutectrica (DAR) de los devanados como se describe en la Paacutegina 14 ldquoInspeccioacuten y pruebasrdquo y registre los resultados

Si los resultados de las pruebas de IR y DAR son satisfactorios pruebe el motor en vacio

Despueacutes siga los procedimientos establecidos para ldquoMotores reparados o de repuestordquo(descritos a continuacioacuten)

Motores reparados o de repuesto Antes de poner en servicio los motores reparados o de repuesto haacutegalos fun-cionar durante un corto periacuteodo de tiempo para verificar su operacioacuten Si el motor vibra o emite ruidos u olores inusuales corte el suministro eleacutectrico inmediatamente y busque la

causa

Los problemas eleacutectricos y magneacuteticos que se pueden manifestar por siacute mismos tales como la vibracioacuten o el ruido mejoraraacuten al instante cuando se corte la alimentacioacuten eleacutectrica

Si las caracteriacutesticas de funcionamiento mecaacutenico no mejoran esto podriacutea indicar que existen problemas de desbalance mecaacutenico en el rotor del motor o en la maacutequina impulsada o una desalineacioacuten entre el motor y el dispositivo de carga

Si el motor funciona con normalidad permita que alcance la velocidad maacutexima antes de cortar el suministro eleacutectrico

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Siempre realice el bloqueo y etiquetado del motor antes de acoplar la carga impulsada Una vez el motor y la carga impulsada funcionen correctamente registre en el formato de esa instalacioacuten los

valores de corriente y voltaje a plena carga de las tres fases del motor (vea en la Paacutegina 22 el modelo del forma-to) Si es posible tambieacuten tome nota de la potencia de entrada con carga

En caso que el motor cuente con sensores de temperatura monitorice las temperaturas en los rodamientos y en el devanado hasta que estas se estabilicen Tome nota de estos valores como tambieacuten de la temperatura ambi-ente y la humedad

Para aplicaciones criacuteticas registre los valores de la firma de las vibraciones en toda la maacutequina para utilizarlos como datos base o valores de referencia en el programa de mantenimiento predictivo (ver a continuacioacuten ldquoDa-tos baacutesicos del motorsistemardquo)

14 Datos baacutesicosLas praacutecticas de mantenimiento han evolucionado desde el reactivo hasta el predictivo lo que hace posible funcionar con menos motores de repuesto poco personal disminuir los tiempos muertos y bajar los costes de operacioacuten Para prolongar al maacuteximo la vida del equipo compare los datos baacutesicos de la instalacioacuten (vea un formato de muestra en la Paacutegina 22) con los resultados de las pruebas futuras que hacen parte del programa de mantenimiento preventivo o predictivo (preferiblemente)Analizar la tendencia de los datos ayuda a los operarios a reconocer cambios en las condiciones y a prevenir fallos catastroacuteficos En caso de que ocurra un fallo la tendencia de los datos podriacutea ayudar tambieacuten a identificar su causa (Vea en la Paacutegina 12 ldquoMantenimiento preventivo predictivo y basado en la confiabilidadrdquo) Para esto los profesionales de los centros de servicio locales pueden ser recursos muy valiosos

Datos baacutesicos del motorsistemaLos cambios en los niveles de vibracioacuten del motorsistema proporcionan la mejor advertencia inicial de que se estaacuten presentando problemas en los componentes del motor o del sistema Otros paraacutemetros a vigilar pueden incluir la temperatura de operacioacuten de los componentes criacuteticos las tolerancias mecaacutenicas y el funcionamiento general del sistema incluyendo salidas como el caudal el tonelaje y el volumen

Meacutetodos para determinar los datos baacutesicosLos datos baacutesicos especiacuteficos del motor incluyen registros de los valores de las pruebas eleacutectricas mecaacutenicas y de vibracioacuten realizadas durante la puesta en servicio de los motores o antes de almacenarlos Idealmente los datos baacutesicos se deben obtener para todos los motores nuevos reparados o montados in situ pero puede que esto no sea praacutectico en algunas aplicacionesLos datos baacutesicos de los motores por lo general incluyen todos o algunos de los siguientes valores Corriente con carga velocidad y voltaje en terminales Los cambios en estos paraacutemetros normalmente

indican que un componente vital del sistema se encuentra dantildeado o que estaacute a punto de fallar Otras pruebas eleacutectricas pueden incluir la resistencia de aislamiento la resistencia en terminales del bobinado a una tempera-tura conocida la corriente y el voltaje en vacio y las caracteriacutesticas de arranque

Algunos cambios en la corriente y la velocidad pueden ser normales dependiendo del tipo de carga

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Anaacutelisis de firma de corriente del motor (MCSA) Este tipo de anaacutelisis diagnoacutestica problemas en la jaula de ardilla del rotor (ej barras rotas o un entrehierro irregular) La prueba es maacutes precisa cuando los datos de referencia han sido establecidos con anterioridad a lo largo de la vida del motor (ver Paacutegina 15)

Comprobaciones mecaacutenicas Estas normalmente consisten en la medicioacuten de la excentricidad en el eje (TIR) y la verificacioacuten del pie suave

Vibraciones Aunque los valores generales de las vibraciones pueden ser utilizados como referencia se pre-fieren los espectros de vibracioacuten en forma de Transformada Raacutepida de Fourier (FFT) tomados en cada uno de los tres planos de los alojamientos de los rodamiento (ver ldquoAnaacutelisis de vibracionesrdquo en la Paacutegina 16) Para determinar los datos baacutesicos en los motores provistos con cojinetes anti-friccioacuten se pueden utilizar sondas de proximidad

Termografiacutea infra-roja Con esta herramienta se pueden detectar cambios en la temperatura de operacioacuten de los componentes criacuteticos del motor especialmente en los rodamientos

Datos baacutesicos para motores nuevos Comparar los valores de faacutebrica de la resistencia de los bobinados y de la corriente en vacio con los datos tomados con carga puede ser de utilidad cuando se monitoriza la condicioacuten de un motor nuevo o para solucionar problemas en el sistema Los datos baacutesicos originales generalmente estaacuten disponibles a traveacutes de los fabricantes o en sus sitios web la precisioacuten de los datos de faacutebrica depende de la forma en la que hayan sido obtenidos pero generalmente es suficiente para su uso en campo

Los datos baacutesicos tomados en un motor instalado recientemente pueden revelar errores (ej conexioacuten para un voltaje incorrecto) y prevenir fallos prematuros en el motor Enveacutes de un ldquosimple toquerdquo para verificar el sentido de giro antes de acoplar el motor con la carga haacutegalo funcionar lo suficiente para medir las corrientes de liacutenea en las tres fases como tambieacuten los voltajes y los niveles de vibracioacuten

Datos baacutesicos para motores reparados Los centros de servicio normalmente suministran los datos de las pruebas en vacio o a plena carga (cuando esteacute estipulado) de los motores que han reparado incluyendo vol-tajes corrientes y espectros de vibracioacuten Comparar estos resultados con los datos baacutesicos histoacutericos o con los obtenidos in situ cuando el motor regresa al servicio pueden confirmar la calidad de la reparacioacuten o poner de manifiesto posibles problemas ocultos del sistema Por ejemplo un aumento en los niveles de vibracioacuten de las pruebas in situ podriacutea indicar problemas en la base o en el equipo impulsado en lugar de un rotor desequilib-rado

Para motores recieacuten reparados que han estado en funcionamiento muchos antildeos las comparaciones con los datos baacutesicos son muy valiosas para el anaacutelisis de la causa raiacutez del fallo e incluso pueden poner de manifiesto dantildeos ocasionados por ciertos tipos de fallos (ej un eje roto) Para identificar correctamente la causa y el efecto y prevenir que estos fallos vuelvan a ocurrir siempre investigue el fallo del equipo al nivel del sistema

Comparar los datos baacutesicos de un motor que ha fallado con los de un motor de repuesto puede revelar una debilidad del sistema relacionada con la aplicacioacuten o el proceso

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Como utilizar los datos baacutesicos del motorsistemaEl mantenimiento realizado durante la operacioacuten normal del motor y en las paradas de produccioacuten planeadas oscila desde un monitoreo al azar hasta un seguimiento programado aunque su frecuencia puede depender del tamantildeo la ubicacioacuten y la naturaleza criacutetica de la aplicacioacuten Para poder realizar comparaciones uacutetiles las vari-ables baacutesicas se deben correlacionar con aquellas que fueron recopiladas durante el arranque inicial o despueacutes de realizar varias reparaciones A continuacioacuten presentamos un par de ejemplos Hacer el anaacutelisis de tendencia de los datos baacutesicos de una bomba centriacutefuga puede alertar al operario sobre un

cambio significativo en la corriente de liacutenea que indica que la eficiencia de la bomba se ha reducido Reparar o reemplazar la bomba restauraraacute la eficiencia del sistema motorbomba mientras se mejora la produccioacuten

Eficiencia del sistema = Eficiencia del motor x Eficiencia de la bomba

094 (eff del motor) x 060 (eff reducida de la bomba) = 056

094 (eff del motor) x 080 (eff de la bomba reparada) = 075

Analizar la tendencia de los datos baacutesicos de la corriente consumida por un motor desacoplado o de la resis-tencia de aislamiento de su bobinado pueden evitar un fallo del bobinado debido a la pronta deteccioacuten de un deterioro del sistema de aislamiento o de un rodamiento desgastado En estos casos por lo general los mo-tores se pueden limpiar y reparar enveacutes de ser rebobinados

15 Gestioacuten total del motorLos programas para efectuar la gestioacuten total de los motores generalmente realizan un seguimiento de las com-pras y de los repuestos en una base de datos utilizando para ello la informacioacuten de la placa del motor su ubicacioacuten y la aplicacioacuten Normalmente tambieacuten realizan el seguimiento de los datos baacutesicos del mantenimien-to del almacenaje y de las reparacionesTales programas bajan los costos reduciendo los tiempos muertos (repuestos faacutecilmente disponibles) y dis-minuyen los inventarios (identificacioacuten de los repuestos que se pueden usar en varios sitios) Aquiacute el punto clave consiste en determinar si la solucioacuten maacutes confiable y menos costosa es almacenar los motores de repuesto in situ o contratarlo con un centro de servicios u otro proveedor

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2 Seguimiento operacional y mantenimiento

21 Aplicacioacuten-consideraciones especiacuteficasEvaluacutee cuidadosamente la aplicacioacuten- consideraciones especiacuteficas para asegurar el funcionamiento confiable y eficiente de sus motores Eficiencia y peacuterdidas de los motores En los motores eleacutectricos la eficiencia se define como la potencia de sali-

da dividida por la potencia de entrada expresada en porcentajeEficiencia = Potencia de salida Potencia de entrada x 100 Debido a las peacuterdidas en el motor una pequentildea parte de la potencia de entrada se convierte en calor en lugar de trabajo Lo anterior incluye las peacuterdidas Isup2R en el estator y el rotor las peacuterdidas por friccioacuten y ventilacioacuten las peacuterdidas en el nuacutecleo y las peacuterdidas adicionales con cargaPotencia de entrada - Potencia de salida = Peacuterdidas en el motorLos motores maacutes eficientes tienen menos peacuterdidas que los motores de eficiencia estaacutendar por lo tanto con-sumen menos energiacutea funcionan maacutes frescos y duran maacutes Por motivos de mercadeo y poliacuteticas de precios los fabricantes han estado clasificando los niveles de eficiencia de los motores utilizando para describirlos teacutermi-nos como energeacutetico-eficientes de alta eficiencia o de eficiencia PremiumLa ley de poliacutetica energeacutetica de 1992 (EPAct) establecioacute los niveles miacutenimos de eficiencia para motores de propoacutesito general con potencias entre 1 y 200 hp y la ley de independencia y proteccioacuten energeacutetica de 2007 (EISA) elevoacute estos valores miacutenimos de eficiencia hasta los niveles Premiumreg de la norma NEMA mientras a su vez ampliaba el alcance de los motores incluidos Como respuesta a esto los fabricantes han aumentado la eficiencia paulatinamente reduciendo las peacuterdidas en los motoresLa eficiencia es una consideracioacuten importante para poder obtener lo maacuteximo de su motor eleacutectrico Con una pequentildea inversioacuten inicial un modelo de motor maacutes eficiente puede tener menores costos de operacioacuten y durar maacutes

Factor de potencia En un circuito CA el factor de potencia es la rel-acioacuten entre los kW (kilovatios) y los kVA (kilovoltio-amperios) y para una carga determinada su valor estaacute entre 0 y 1Elevar un factor de potencia bajo haraacute que la corriente que circula por los cables de alimentacioacuten del motor y otros equipos sea menor y por consigui-ente reduciraacute el calentamiento y el deterioro teacutermico Tambieacuten puede bajar los costes de energiacutea (donde aplique) rebajando o eliminando los sobrecos-tos que cobran las compantildeiacuteas electrificadoras por un bajo factor de potenciaEn la Figura 6 se muestran los puntos en los cuales se pueden instalar condensadores para corregir el factor de potencia de un motor eleacutectrico Por lo general para la mayoriacutea de los motores instalar los condensa-dores en el punto 2 es la mejor opcioacuten y normalmente conectarlos en el punto 1 es mejor que instalarlos en el punto 3 Cuando el motor estaacute desconectado los puntos 2 oacute 3 tambieacuten lo estaacuten

el punto 1 siempre estaacute energizado esto podriacutea provocar sobreten-siones y torques transitorios si hay maacutes motores o equipos inductivos conectados al barraje (bus)

2

1 Bus

Arrancador

Fusibleinterruptor

Contactor

Releacute desobrecarga

Motor

3

Figura 6 Ubicacioacuten de los con-densadores para correccioacuten

del factor potencia en motores de induccioacuten

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La ubicacioacuten en el punto 3 requiere utilizar dispositivos de proteccioacuten de menor capacidad ya que el flujo de corriente disminuye

La ubicacioacuten en el punto 3 puede producir transitorios de conmutacioacuten de gran amplitud o picos de corri-ente en motores que conmutan o que arrancan y paran con frecuenciandashej motores de ascensores motores de varias velocidades con arranque estrella-triaacutengulo por auto transformador en transicioacuten abierta o por devanado partido (excepto la denominada delta extendida o doble delta) Para este tipo de aplicaciones lo mejor es instalar los condensadores en el punto 1

Torques transitorios voltajes y corrientes Bajo ciertas condiciones los motores pueden desarrollar transitori-amente entre 5 a 20 veces su torque nominal Las causas maacutes comunes de estos peligrosos torques transitorios (y de los transitorios de voltaje y de corriente) incluyen Transferencias entre barrajes (bus) y re-cierres desfasados Conexiones invertidas Cambios de alta a baja velocidad(motores con varios bobinados) Corto circuitos externos Conexioacuten y maniobras en equipos de correccioacuten de factor de potencia Correccioacuten exagerada del factor de potencia con condensadores Variadores de frecuencia electroacutenico o drives

Armoacutenicos Algunos tipos de cargas eleacutectricas (ej fuentes de poder electroacutenicas para equipos digitales) con-sumen corriente en forma de ondas distorsionadas que contienen armoacutenicos de frecuencia-ej muacuteltiplos de la frecuencia de liacutenea Los armoacutenicos de voltaje asociados pueden estar presentes en los motores del sistema cau-sando un incremento en las peacuterdidas de los motores Utilice un analizador de calidad de energiacutea para detectar los armoacutenicos y filtros para controlarlos

Corriente de arranque y nuacutemero de arranques Los arranques sucesivos pueden dantildear los motores debido al aumento de la temperatura ocasionado por esta condicioacuten en la que circula una alta corriente De acuerdo con las normas NEMA MG1 1254 y MG 10 181 bajo unas condiciones normales de operacioacuten el nuacutemero de ar-ranques seguros depende del valor de la inercia de la carga a la potencia y velocidad nominales del motor (vea la Tabla 12-7 en la norma NEMA MG 1)En un motor que inicialmente se encuentre a temperatura ambiente se pueden realizar dos arranques suce-sivos ( con el motor desacelerando entre arranques) si no se excede la inercia de la carga y se sigue la ley cuadraacutetica de la curva de carga o un solo arranque si su temperatura inicial no excede su temperatura de op-eracioacuten nominal La ley cuadraacutetica de la curva de carga significa que el torque requerido variacutee con el cuadrado de la velocidad y que el torque a plena carga y a maacutexima velocidad sean igualesPara funcionamiento en condiciones inusuales de carga consulte al fabricante para determinar si el disentildeo del motor es el adecuado Si se requieren arranques adicionales aseguacuterese que el disentildeo del motor los puede soportar sin causar un aumento de temperatura perjudicial Para prologar la vida uacutetil del motor al maacuteximo no exceda el nuacutemero de arranques requeridos por la aplicacioacuten

22 Mantenimiento preventivo predictivo y basado en la confiabilidad Las palabras mantenimiento preventivo (PM) y mantenimiento predictivo (PdM) son teacuterminos familiares pero las labores asociadas con estos meacutetodos y la prolongacioacuten del tiempo de operacioacuten de los motores eleacutectricos no siempre estaacuten claros Esta seccioacuten describe actividades normalmente asociadas al PM y al PdM como tambieacuten una estrategia denominada mantenimiento basado en la confiabilidad (RBM)

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Mantenimiento preventivo (PM) El principal objetivo de este tipo de mantenimiento es evaluar la salud del motor por medio de inspecciones y pruebas Por ejemplo el estado de un bobinado se determina por el valor de los megohmios obtenidos en una prueba de resistencia de aislamiento (IR)La pruebas eleacutectricas normalmente incluyen la IR (a motor parado) y la medicioacuten individual de las corrientes y voltajes de fase (en funcionamiento normal) Son menos comunes las mediciones de la resistencia la induc-tancia y la capacitancia del bobinado asiacute como tambieacuten el anaacutelisis de firma de corriente del motor (MCSA) (vea las Paacuteginas 14-16)En un programa de PM las verificaciones mecaacutenicas generalmente incluyen el anaacutelisis de vibracioacuten (espectros por FFT) y con menos frecuencia el alineamiento (vea las Paacuteginas 4-6 y 16)Otras actividades del PM comuacutenmente incluyen la limpieza e inspeccioacuten la lubricacioacuten la verificacioacuten de los niveles de lubricacioacuten el ajuste de la tensioacuten de las correas y el apriete de los pernos de fijacioacuten Oca-sionalmente tambieacuten se miden las temperaturas con un termoacutemetro infra-rojo o una caacutemara termograacutefica Los niveles de ruido se pueden comprobar de forma subjetiva o utilizando un equipo de anaacutelisis acuacutestico Los veredictos del PM se basan en los resultados de cada actividad

Mantenimiento predictivo (PdM) El mantenimiento predictivo pronostica cuando se deben llevar a cabo trabajos de mantenimiento correctivo (acciones) o cuando podemos esperar que ocurra un fallo Tambieacuten llamado monitoreo por condicioacuten o supervisioacuten de estado el PdM consiste en analizar las tendencias y evaluar la mayoriacutea de las actividades asociadas al PMEn el PdM generalmente se evaluacutean las tendencias de los resultados de las pruebas de resistencia de aislamien-to (IR) e iacutendice de polarizacioacuten (IP ) y algunas veces paraacutemetros del circuito del motor al igual que los valores de corriente y de voltaje como tambieacuten los resultados del anaacutelisis de firma de corriente del motor (MSCA) El anaacutelisis de tendencias de las actividades mecaacutenicas rutinarias normalmente incluye los espectros de vibracioacuten y ocasionalmente los resultados de las mediciones de temperaturaComo ejemplo tenemos si el valor en megohmios de la resistencia de aislamiento de un bobinado era inicial-mente aceptable pero esta tiende a bajar dicha tendencia podraacute ser utilizada para programar actividades de mantenimiento correctivo antes de que los valores de IR caigan hasta un nivel peligroso o para predecir cuaacuten-do seraacuten muy bajos para que el motor funcione de forma segura

PM versus PdM En el PM se evaluacutean el estado de las maacutequinas utilizando un sencillo conjunto de mediciones y observaciones Si los resultados son obvios o se pueden comparar faacutecilmente con paraacutemetros de aceptacioacuten la accioacuten a seguir cualquiera que esta sea estaacute clara Por ejemplo un eje roto necesita reparacioacuten inmediata mientras un valor de resistencia de aislamiento igual a cero sugiere que el motor deberaacute ser rebobinadoLa ventaja del PdM es que en eacutel se analizan las tendencias de los resultados de las pruebas para planificar cuando seraacute necesaria una accioacuten correctiva o poder predecir la fecha en la que ocurriraacute un fallo Por ejemplo proba-blemente antes de la ruptura del eje habraacuten aumentos no lineales de vibracioacuten y de desalineacioacuten Al analizar la tendencia de estas mediciones es posible detectar y corregir condiciones que de otra manera habriacutean derivado en un fallo del eje Asiacute mismo analizar la tendencia de los resultados de las pruebas de IR puede revelar un deterioro en el aislamiento por lo que el motor se puede limpiar y reacondicionar en lugar de ser rebobinado

Mantenimiento basado en la confiabilidad (RBM) El RBM tambieacuten denominado mantenimiento basado en el riesgo (RCM) es un meacutetodo loacutegico para determinar la mejor combinacioacuten de actividades de mantenimiento que permitan aumentar la confiabilidad y la seguridad en la operacioacuten de los equipos Esto incluye limpieza y lubricacioacuten al igual que la reparacioacuten o el cambio de las componentes que han falladoLa confiabilidad expresa la probabilidad que un motor pueda funcionar adecuadamente durante un tiempo especiacutefico bajo condiciones establecidas El RBM reduce el mantenimiento de las actividades maacutes rentables

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por lo que requiere conocimientos sobre los fallos caracteriacutesticos de los motores al igual que sus mani-festaciones y consecuencias

23 Inspeccioacuten y pruebasIndiferentemente que el meacutetodo de mantenimiento preferido sea el PM PdM or el RBM existen un nuacutemero de actividades de control y de herramientas de prueba que podemos escoger Inspeccioacuten Durante esta importante actividad se

pueden detectar partes dantildeadas componentes rotos o que faltan al igual que trayectorias de flujo de aire obstruidas y contaminadas Durante la ejecucioacuten de las actividades de PM or PdM se pueden realizar ajust-es menores (ej tensionar las correas o apretar pernos flojos) asiacute como tambieacuten limpiar el polvo y la con-taminacioacuten de los lugares de acceso Las temperaturas anormales de operacioacuten pueden detectarse con la ayuda de un termoacutemetro infra-rojo o una caacutemara termograacutefica

Prueba de resistencia de aislamiento (IR) En esta prue-ba realizada a motor parado se aplican 500 voltios CC entre el bobinado y la carcasa (tierra) durante 60 segun-dos utilizando por lo general un megoacutemetro Si las fases del bobinado se pueden aislar de forma independiente como en una conexioacuten estrella-delta pruebe cada una de las fases por separado La Tabla 2 muestra los valores miacutenimos aceptables de IR

Tabla 2 Valores miacutenimos de resistencia de aislamiento a tierra recomendados medidos o corregidos a 40degC

Resistencia de aislamiento miacutenima Tipo de maacutequina

IR1min = 100 megohmios La mayoriacutea de maacutequinas de CA con estatores bobinados en pletina fabrica-das despueacutes de 1970

IR1min = 5 megohmios La mayoriacutea de maacutequinas con estatores bobinados en alambre redondo y en pletina con voltajes nominales por debajo de 1kV

Notes R1min = Valor de resistencia de aislamiento miacutenima recomendada para bobinados completos en megaohmios y a 40degC kV = Voltaje nominal liacutenea-liacutenea de la maacutequina en kilovoltios rms Corrija la resistencia de aislamiento a una temperatura base de 40degC de la siguiente forma Rc 40degC = Kt x Rt

Donde Rc 40degC = La resistencia corregida a 40degC (en megohms) Rt = La resistencia de aislamiento medida (en megohmios) Kt = Coeficiente de correccioacuten de temperatura (de la Figura 7)

Para realizar la correccioacuten a 40ordmC de la resistencia de aislamiento medida (Rt) multipliacutequela por el coeficiente de temperatura Kt Rc = Rt x KtC

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Temperatura del Bobinado en Grados Celsius

Figura 7 Correccioacuten por temperatura de la resistencia de aislamiento

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Prueba de relacioacuten de absorcioacuten dieleacutectrica (DAR) El valor del DAR indica la condicioacuten del bobinado com-parando una medida de resistencias de aislamiento tomada durante un periacuteodo de tiempo con otra medida tomada en un lapso de tiempo maacutes corto Mida la resistencia de aislamiento a los 30 segundos y posteriormente a los 60 segundos con un instrumento digital Para calcular el DAR divida la medida obtenida a los 60 segun-dos por la medida obtenida a los 30 segundos y consulte la tabla 3 para evaluar la condicioacuten del bobinado

Tabla 3 Evaluacioacuten de la relacioacuten de absorcioacuten dieleacutectrica (DAR)

6030 segundos (DAR) Condicioacutenlt 11 Pobre

11 a 124 Cuestionable125 a 13 Aceptable14 a 16 Buena

gt 16 Exelente

Medicioacuten de la resistencia de los bobinados Para verificar conexiones con alta resistencia o posibles conex-iones defectuosas mida la resistencia de los bobinados entre los terminales del motor utilizando un puente o un medidor digital para resistencias bajas (DLRO)

Medicioacuten de la inductancia y capacitancia Con equipos especializados de prueba se pueden comparar las inductancias y capacitancias entre cada par de cables del bobinado y verificar si existe alguacuten desbalance Aunque no hay normas industriales para la aceptacioacuten de estos desbalances los manuales de los fabricantes proporcionan algunas guiacuteas

Anaacutelisis de firma de corriente del motor (MCSA) Esta prueba diagnoacutestica problemas en el rotor detectan-do corrientes inducidas en los devanados del estator y comparando la amplitud de las bandas laterales a 2X frecuencia de deslizamiento a una frecuencia central de 50 oacute 60 Hz Un transformador de corriente (CT) tipo pinza amperimeacutetrica instalado en los cables del motor o los cables de control de un transformador de corriente producen una sentildeal que se muestra en la pantalla de un analizador de espectros generalmente un analizador de vibraciones FFT Para que la prueba sea efectiva la carga aplicada debe producir el deslizamiento sufici-ente para separar las bandas laterales de la frecuencia central Aunque no existen normas industriales para la aceptacioacuten de las pruebas de MSCA los valores de los manuales de los fabricantes sirven como guiacutea La Tabla 4 incluye los problemas que se pueden detectar con esta prueba

Tabla 4 Problemas en el rotor detectables con las pruebas MSCA

Problemas en el rotor Siacutentomas

Fallos de la jaula de ardilla Alta vibracioacuten a la velocidad de operacioacuten 1X con bandas laterales a la frecuencia de paso polar

Barras fisuradas Bandas laterales a la frecuencia de paso polar en los muacuteltiplos de la velocidad de operacioacuten

Barras abiertas o sueltas bull Altos niveles de vibracioacuten a la frecuencia de paso de las barras del rotorbull Bandas laterales a la frecuencia 2X alrededor de la frecuencia de paso de las barras

del rotorbull Muacuteltiplos de la frecuencia de paso de las barras del rotor

La frecuencia de paso de las barras del rotor es igual al nuacutemero de barras del rotor multiplicadas por la velocidad de operacioacuten

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Pruebas de hipot y de impulso (onda de choque) Estas dos pruebas evaluacutean el estado del sistema de aislamiento del motor aplicando a los bobinados una tensioacuten que excede la nominal (una sobretensioacuten) Las pruebas que utilizan sobretensiones pueden causar que un devanado falle provocando una parada de pro-duccioacuten es por esto que estas pruebas no deben formar parte de los programas de PM o PdM (Figura 8) Aunque estas pruebas normalmente no ocasionan dantildeos a los bobinados que se encuen-tran en buenas condiciones pueden causar que los devanados que tengan debilidades eleacutectricas fallen durante la prueba o un poco despueacutes de la misma Nunca aplique sobretensiones a un bobina-do sin contar con un plan B Es mejor que un motor falle bajo condiciones controladas que cuando se encuentre en servicio

Anaacutelisis de vibraciones La prueba mecaacutenica maacutes comuacuten en los programas de PM y PdM es el anaacutelisis de vibraciones utilizando un analizador de espectros FFT La transformada raacutepida de Fouri-er ( FFT) convierte los datos de la vibracioacuten en espectros (amplitud de las formas de onda vs frecuencia) dentro de un amplio rango de frecuencias (Figura 9) Para los motores horizontales los valores de las vibraciones generalmente se toman en los planos horizontal y vertical de ambos rodamientos y axialmente como miacutenimo en uno de los alojamientos de los rodamiento Los valores de vibracioacuten liacutemites seguacuten las normas NEMA aplican solo a motores desacop-ladosndashej a motores que no se encuentran instalados los valores descritos en artiacuteculos teacutecnicos independientes y en los manuales de los fabricantes de los equipos sirven como guiacutea

24 Re-engrase de los rodamientosLa experiencia demuestra que los rodamientos defectuosos causan maacutes fallos en motores que cualquier otra causa particular Para asegurar una larga vida y un funcionamiento confiable del motor verifique regularmente los niveles de lubricacioacuten de los rodamien-tos en busca de fugas y contaminacioacutenDetermine los intervalos de re-lubricacioacuten y el tipo y grado de lubricante adecuados teniendo en cuenta las recomendaciones del fabricante establecidas en la placa de lubricacioacuten (si estaacute disponible) De lo contrario siga las indicaciones descritas en este manual Funciones de los lubricantes Los lubricantes de los rodamientos realizan varias tareas fundamentales que

incluyen Separar las superficies de deslizamiento o de rodadura Reducir el desgaste Minimizar el coeficiente de friccioacuten (ej reduciendo el calentamiento) Remover el calor producido por la friccioacuten Impedir el ingreso de contaminacioacuten Prevenir la corrosioacuten

Figura 8 Las pruebas que emplean sobretensiones no deben formar parte de

un programa de PM o PdM

Velo

cida

d de

la v

ibra

cioacuten

(pul

s p

ico)

Frecuencia (CPM)

Maacutequinas Grado AAplica a maacutequinas sin requerimientos especiales de vibracioacuten

061 g picoAceleracioacuten

constante049 g

60 600 6000 60000 600000

Despla

zamien

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cons

tante

0002

4rdquo pi

co-pi

co

Liacutemite 015 (montaje resiliente)

0001

9rdquo pi

co-pi

co Limite 012(montaje riacutegido)

Figura 9 Graacutefico NEMA de vibraciones globales

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Rodamientos lubricados con grasa A no ser que se encuentren ldquosellados de por vidardquo los rodamientos lu-bricados con grasa requieren un re-engrase perioacutedico a traveacutes de los tubos de lubricacioacuten Seleccione la grasa compatible la cantidad y los intervalos de lubricacioacuten de acuerdo con las siguientes directrices

Compatibilidad de la grasa No todas las grasas y los aditivos son compatibles por tanto es de vital impor-tancia determinar el tipo de grasa de los rodamientos y re-engrasarlos con un lubricante compatible Los efectos de la incompatibilidad de la grasa variacutean dependiendo de la aplicacioacuten el tipo y el grado de incom-patibilidad y van desde un aumento intermedio del desgaste del rodamiento hasta un fallo catastroacutefico de la maacutequina

Use la Tabla 5 como punto de partida para determinar la compatibilidad de la grasa man-teniendo los siguientes puntos en menteloz No mezcle grasas incompatiblesloz No mezcle grasas cuya compatibilidad se

encuentre al liacutemiteloz Auacuten si la Tabla 5 indica compatibilidad siem-

pre es mejor preguntar a ambos fabricantes No mezcle la grasa si existe una miacutenima dudaDiferentes formulaciones del mismo aceite pueden ser incompatibles por lo que re-lubri-car con grasas de la misma base (ej polyurea con otra polyurea) todaviacutea podriacutea causar problemas Los lubricantes pueden contener ademaacutes aditivos espesantes y algunos de ellos son incompatibles La mejor praacutectica consiste en utilizar la misma grasa que ya existe en los rodamientosndashsiempre y cuando sea la adecuada para la aplicacioacuten

Los signos de incompatibilidad de un lubricante o sus aditivos pueden incluir Aumentos inu-suales del calentamiento desgaste del metal vibracioacuten o emisioacuten ruido cambios inusuales en el color del lubricante un incremento suacutebito de partiacuteculas extrantildeas fugas debidas a los cambios de viscosidad formacioacuten de espuma y emulsionado separacioacuten aparente de fluidos o geles en los visores de aceite

Tabla 5 Compatibilidad de grasas

B = En el liacutemite C = Compatible | = Incompatible

Comp

lejo d

e alum

inio

Comp

lejo d

e bari

oEs

tearat

o de c

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Calci

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Comp

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rte

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 Complejo de aluminio I I C I B I I I C I C 2 Complejo de bario I I C I C I I I I I B

3 Estearato de calcio I I C I C C C B C I C 4 Calcio anhidro C C C B B C C C C I C 5 Complejo de calcio I I I B I I I I C C C 6 Sulfonato de calcio B C C B | | B B C I C 7 Bentona (arcilla) I I C C I I | | I I B

8 Estearato de litio I I C C I B I C C I C

9 Litio anhidro I I B C I B I C C I C 10 Complejo de litio C I C C C C I C C I C

11 Polyurea convencional I I I I C I I I I I C 12 Polyurea estable al corte C B C C C C B C C C CEsta informacioacuten solo se debe usar como una guiacutea Consulte al fabricante de cada producto antes de mezclar grasas diferentes

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Cantidad de grasa Un llenado excesivo de la cavidad puede alterar la consistencia de la grasa(cortarla)ndashej calentamiento por friccioacuten que degrada el lubricante separando el aceite de los componentes baacutesicos El exceso de grasa tambieacuten puede contaminar el sistema de aislamiento del motor provocando un fallo prema-turo de los devanados Utilice la siguiente ecuacioacuten para estimar la cantidad de grasa que hay que aplicar durante el re-engrase

G = 011 x OD x W (unidades inglesas) or G = 00048 x OD x W (unidades meacutetricas) Donde G = cantidad de grasa (onzas fluidas o gramos) OD = diaacutemetro exterior del rodamiento( pulgadas o mm) W = ancho del rodamiento (pulgadas o mm) Caacutelculo simple de la cantidad de grasa para un rodamiento de bolas 318 OD = 748rdquo (190 mm) W = 169rdquo (43 mm)

G = 011 x 748rdquo x 169rdquo = 139 oz o G = 00048 x 190 mm x 43 mm = 39 gramos Intervalos de re-engrase Los intervalos de re-engrase para condiciones normales de operacioacuten dependen de la

velocidad y el diaacutemetro interno del rodamiento El intervalo de re-lu-bricacioacuten se calcula con ayuda de la Figura 10 de la siguiente forma loz Busque la velocidad del motor en

el eje horizontalloz Trace una liacutenea vertical desde las

rpm del motor hasta la curva que representa el diaacutemetro interior del rodamiento (en miliacutemetros) o hasta la siguiente medida maacutes pequentildea

loz Desde ese punto trace una liacutenea horizontal hasta interceptar las horas de operacioacuten aplicables para el tipo de rodamiento (intervalo de re-lubricacioacuten)

Condiciones de operacioacuten anormales (ej alta temperatura vibraciones y Figura 10 Intervalos de re-lubricacioacuten para rodamientos de

bolas o rodillos en maacutequinas con ejes horizontales en reposo

Limpie el engrasador y remueva el tapoacuten de drenaje del motor antes de engrasarlo Re-engrase con la cantidad de grasa recomendada para las dimensiones del rodamiento y despueacutes haga funcionar el motor durante al menos 30 minutos sin instalar el tapoacuten de drenaje para purgar el exceso de grasa o la grasa antigua de la caacutemara

1510000

642

100086343

252

15

10080605040302015

10

252

15

100008643

252

15

100075

543

252

15

10075

50

325

215

1000086

43

252

15

100086

43

215

100

HORA

S DE

FUN

CION

AMIE

NTO

C B A

Escala A Riacutegido de bolaslEscala B Rodillos ciliacutendricosEscala C Empuje-bolas y rodillos

RPM100 2 3 4 5 6 7 8 9 1000 2 3 4 5 6 7 8 9 10000

406080100120180200240280

Los intervalos de re-lubricacioacuten para condiciones habituales de funcionamiento pueden ser determinados en funcioacuten dela velocidad y el diaacutemetro interior del rodamiento El diagrama es vaacutelido para rodamientos de maacutequinas con ejeshorizontales en reposo bajo condiciones normales

TIPO DE RODAMIENTO

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contaminacioacuten) pueden requerir un aumento de la frecuencia de re-lubricacioacuten Aparte de la experiencia con la aplicacioacuten no existen reglas simples para determinar el aumento en la frecuencia de re-lubricacioacuten

Rodamientos lubricados con aceite Seleccione el aceite compatible la viscosidad y los intervalos de lubri-cacioacuten de acuerdo con las siguientes directrices

Compatibilidad del aceite Los fabricantes de aceites utilizan muchos aditivos diferentes y algunos de ellos son incompatibles La incompatibilidad de los aditivos del aceite puede producir los mismos problemas ocasionados por la incompatibilidad de las grasas por lo que la mejor praacutectica consiste en determinar el tipo de aceite que hay dentro del caacuterter y re-lubricar con el mismo-siempre y cuando sea apropiado para la aplicacioacuten Si fuese necesario utilizar un aceite diferente pregunte a ambos fabricantes si son compatibles No mezcle los aceites si existe una miacutenima duda

Viscocidad del aceite para rodamientos de bolas y rodillos La Tabla 6 proporciona las directrices para seleccionar la viscosidad del aceite en motores horizontales provistos con rodamientos de bolas y rodillos tomando como baseloz La temperatura de operacioacuten (degC o degF)loz El diaacutemetro medio del rodamiento (dm = (ID + OD)2) en mmloz Velocidad de operacioacuten (n) en rpmloz Nivel de carga del rodamiento (suavenormal o pesadoimpacto)

Tabla 6 Efecto de la temperatura en la seleccioacuten de la viscosidad del aceite para rodamientos de bolas y rodillos en motores horizontales

Viscosidad cinemaacutetica adecuadandashgrado de viscosidad ISO carga suavenormal o [carga pesadaimpacto]

Temperatura de operacioacuten degC (degF)

valor dmn

600000 oacute maacutes 300000 a 600000 300000 o menos

-30 ~ 0 (-22 ~ 32) 15 22 oacute 46 (todas las cargas)

15 22 oacute 46 (todas las cargas)

15 22 oacute 46 todas las cargas)

0 ~ 60 (32 ~ 140) 7 10 oacute 22 [NA] 32 [56 oacute 68] 56 [68]

60 ~ 100 (140 ~ 212) 22 32 oacute 56 [NA] 32 oacute 56 [56 oacute 68] 56 oacute 68 [68 oacute 100]

100 ~ 150 (212 ~ 302) NA (todas las cargas) 56 oacute 68 [68 oacute 100] 56 oacute 68 [100 oacute 460]

Ejemplo Calcule la viscosidad correcta bajo condiciones normales de carga de un rodamiento de bolas 6210 que funciona a 3600 rpm a 90degC (194degF)ndashej la relacioacuten entre la capacidad dinaacutemica del rodamiento y la carga aplicada (Cr Pr) estaacute entre 006 y 012 (006 lt Cr Pr lt012)

loz Calcule el diaacutemetro medio del rodamiento(ID + OD)2) = dm (en mm)(50 + 90)2 = 70 mm

loz Calcule el valor dmn multiplicando el diaacutemetro medio por la velocidad de operacioacuten dm (mm) x n (rpm) = dmn70 x 3600 = 252000 dmn

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loz Seleccione la viscosidad apropiada en la Tabla 6 (en este caso es un aceite para rodamientos o turbinas ISO VG 56 oacute VG 68 )En los motores verticales utilice como guiacutea la Tabla 7 para seleccionar la viscosidad correcta independien-temente del tamantildeo del rodamiento o la velocidad (Nota Si la placa de lubricacioacuten del motor especifica aceite sinteacutetico NO lo sustituya por otro tipo de aceite)

Tabla 7 Viscosidad del aceite en motores verticales con rodamientos de bolas o rodillos

Rodamientos de empuje de bolas de contacto angular

Rodamientos de empuje de rodillos esfeacutericos

Rango de tem-peratura ambiente

Hasta 38degC (100degF)

Por encima de 38degC hasta 60degC (100degF a 140degF)

Hasta 4degC (40degF)

Por encima de 4degC hasta 60degC (40degF a 140degF)

ISO VG 32 68 68 150

Viscosidad del aceite e intervalos de lubricacioacuten para motores con cojinetes anti-friccioacuten En los cojinetes anti-friccioacuten la tolerancia que existe entre su diaacutemetro interno y la zona del eje en la cual se apoya es criacutetica Cualquier pequentildeo contacto metal-metal puede aumentar la temperatura del cojinete y los dantildeos asociados a ello( friccioacuten estriado metal fundido) pueden degradar raacutepidamente el cojinete lo que podriacutea ocasionar un fallo catastroacutefico Para conservar las tolerancias de los cojinetes anti-friccioacuten siga las directrices indicadas en la Tabla 8

Tabla 8 Viscosidad del aceite e intervalos de lubricacioacuten en motores con cojinetes anti-friccioacutens

Temperatura ambiente inicial y rango de temperaturas de operacioacuten degC (degF)

Velocidades del eje (rpm)

Rango de viscosidad ISO

Intervalo de lubricacioacuten

Por debajo de 10degC (50degF) Todas Consulte al fabricante ---

10degC a 32degC(50degF a 90degF)

Mayor a 1800 32 a 68 5000 horas de trabajo o 1 antildeo lo que ocurra primero

Hasta 1800 68 a 100 1 antildeo

Arriba de 32degC (90degF) Todas Consulte al fabricante ---

Intervalos de re-lubricacioacuten con aceite Seleccione los intervalos de re-lubricacioacuten siguiendo las instruc-ciones del fabricante (si estaacuten disponibles) De lo contrario utilice los intervalos indicados en la Tabla 8

ADVERTENCIA Si la unidad tiene bobinas enfriadas por agua esta refrigeracioacuten deberaacute estar operativa De lo contrario la viscosidad del aceite puede caer por debajo de la miacutenima requeri-da para que el rodamiento funcione de forma segura

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Los arranques y paradas frecuentes los ambientes huacutemedos y sucios las temperaturas extremas y otras condiciones de servicio severas requieren cambios de aceite maacutes frecuentes que los indicados en la Tabla 8 Contacte al fabricante para obtener los intervalos de cambio de aceite para situaciones especiacuteficas o verifique regularmente el aceite en busca de decoloracioacuten o contaminacioacuten Reemplaacutecelo si fuese necesario Otra forma para determinar el intervalo del cambio de aceite es enviando a un laboratorio una muestra perioacutedica para su anaacutelisis

Tome las muestras de aceite con el motor en reposo para evitar remover mucho el lubricante Cuando cambie el aceite llene el caacuterter hasta el nivel que normalmente se ve ldquoen reposordquo a traveacutes del visor cuando la maacutequina estaacute parada

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Apeacutendice A Datos baacutesicos del motor y de su instalacioacuten

INSPECCION FISICA (escoja lo que aplique)Faltan partes o estaacuten dantildeadas Pintura exterior defi ciente Sin bloqueo de eje o bloqueo inadecuadoFuga de lubricante Pintura protectora del eje defi ciente Sin defectos visibles

Descripcioacuten de defectos y anomaliacuteas _________________________________________________________________

RESISTENCIA DE AISLAMIENTO NA NPResultado Tensioacuten aplicada Resistencia (megohms)

Pasa Fallo _____ Voltios CC

1-min ________ MΩ10-min _______ MΩ

HIPOT NA NPResultado Tensioacuten aplicada (indique CA o CC)

Pasa Fallo ________ Voltios CA CC

PRUEBA MONO FAacuteSICA DE ROTOR NA NPResultado Corriente (amps) Relacioacuten (max min)

Pasa Fallo

Max ___________Min ___________ __________

RESISTENCIA DE BOBINADOS NA NP

ResultadoResistencia (indique ohms o milliohms)

Cables 1 - 2 Cables 2 - 3 Cables 3 - 1 Pasa Fallo

_________ Ω mΩ

_________ Ω mΩ

_________ Ω mΩ

Si existen maacutes de 3 cables identifi que la conexioacuten entre ellos (ej 1-62-43-5 etc)

IMPULSO NA NPResultado Tensioacuten aplicada

Pasa Fallo ________ Voltios

ACCESORIOS NA NPFuncionan Tipo de dispositivo

Siacute No

Resistencias de calefaccioacuten

PRUEBAS ESTATICAS (MOTOR APAGADO)

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Nota NA signifi ca ldquono aplicardquo y NP signifi ca ldquono realizadardquo

EXENTRICIDAD DEL EJE DE SALIDA NA NPResultado Excentricidad Medida con indicador de

caraacutetula Pasa Fallo __________ (pul o mm)

DIAMETRO DEL EJE DE SALIDA NA NPResultado Diaacutemetro

Medida con microacutemetro Pasa Fallo __________ (pul o mm)

Comentarios sobre las pruebas estaacuteticas (si hay alguno) _________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Formato de muestraID del motor Instalado en FechaMarca Modelo Tipo Ndeg SerieTamantildeo constructivo Encerramiento Voltaje RPMHp kW Amperios a plena carga Efi ciencia a plena carga () Monofaacutesico TrifaacutesicoCoacutedigo Disentildeo Clase de aislamiento PesoRodamiento LA Rodamiento LOA Aplicacioacuten(es)Fecha Instal _______________Amperios en vacio ____ vatios ____

Datos baacutesicos Siacute No

Espectros de vibracioacutenSiacute No

Datos de alineacioacuten Siacute No

Estado del motor Nuevo Reparado Almacenado Ubicacioacuten del motor Motivo del reemplazoHistorial de reparacioacutenComentarios (si hay alguno)

RELACIOacuteN DE ABSORCIOacuteN DIELEacuteCTRICA NA NPResultado 6030 sec (DAR) Condicioacuten

Pasa Fallo

lt 11 Pobre11 a 124 Cuestionable125 a 13 Aceptable14 a 16 Buenogt 16 Exelente

Mida la resistencia de aislamiento (IR) a los 30 segundos y a los 60 segundos con un instrumento digital Divida el valor a los 60-segundos entre el valor a los 30 segundos

Formato de muestra

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Continuacioacuten del formato

NOTAS

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Comentarios sobre las pruebas dinaacutemicas (si hay alguno) __________________________________________________________

PRUEBAS DINAacuteMICAS (MOTOR EN LIacuteNEA)

PRUEBAS EN VACIO NA NPFecha Amps Vatios

Comentarios

ANAacuteLISIS VIBRACIONAL NA NPSe tomaron espectros de vibraciones Siacute NoSi la respuesta es siacute no apunte abajo los datos de las medidas de vibracioacuten)

Resultado

Velocidad de la vibracioacuten medida en puls mms

Lado acoplamientoabajo

OLado op acoplamientoarriba

Pasa Fallo

Horizontal ________ Horizontal ________Vertical ___________ Vertical ___________Axial _____________ Axial _____________

Nota NA signifi ca ldquono aplicardquo y NP signifi ca ldquono realizadardquo

DATOS DE ALINEAMIENTO NA NP

RPMInstalacioacuten En servicio

RPMInstalacioacuten En servicio

Mils mm Mils mm Mils mm Mils mm

Acop

lam

ient

os

corto

s

Desalineamientoparalelo

Acop

lam

ient

os

con

esp

acia

dore

s Desalineamiento paralelo por pul-gada de distanciaDesalineamiento

angular

Pie suave Todas Pie suave Todas

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Apeacutendice B Como leer la placa de datos de un motor

Informacioacuten generalCuando compre o sustituya un motor preste atencioacuten a la terminologiacutea de la placa de datos que describe sus caracteriacutesticas de funcionamiento y su aplicacioacuten Un detalle aparentemente pequentildeo como ldquoDisentildeordquo podriacutea condicionar su eleccioacuten Estar familiarizado con la terminologiacutea de la placa de datos le ayudaraacute a resolver prob-lemas inesperados de funcionamiento

Informacioacuten necesaria Aunque se pueden suministrar maacutes detalles la norma NEMA MG 1 1040 requiere que la placa de datos de un motor cuente con la siguiente informacioacuten (vea la Figura B1) Tamantildeo constructivo (FR) Este normalmente se indica mediante 2 oacute 3 diacutegitos seguidos por una o maacutes letras

que identifican las dimensiones importantes de montaje del motor ej altura de eje y distancias entre los huec-os de fijacioacuten)

Tipo (TYPE) Los fabricantes pueden emplear la casilla opcional de la placa de datos ldquoTyperdquo para designar una familia de productos o rellenarla con otro tipo de adjetivo que identifiquen el montaje la forma o la funcioacuten del motor

Figura B1 Tiacutepica placa de datos NEMA en la que la informacioacuten requerida estaacute resaltadaFigure B1 Typical NEMA nameplate with required information highlighted

FR TYPE

PH

HP RPM SF

VOLTS NEMA NOM EFF

AMPS CODE DES

SF AMPS PF

Temperaturaambiente maacutexima

Tamantildeo constructivo

Nota Las placas de datos pueden incluir el nombre delfabricante y normalmente la ubicacioacuten de su sede principal

Nuacutemero de fases

Clase de aislamiento

Potenciade salida

Corriente acarga nominal

Velocidad acarga nominal

Letra coacutedigo para loskVA de rotor bloqueado

Letra dedisentildeo

Voltaje

Ciclo de trabajoo uso

Frecuencia

Factor se servicio(si es diferente a 10)

Tipo delfabricante

Eficiencia nominalNEMA (cuando searequerida)ldquoPROTEGIDOTERMICAMENTErdquo (siel motor proporcionatoda la proteccioacutendescrita en la normaNEMA MG 1 1256)ldquoPROTECCIOacuteN PORSOBRETEMPERATURA___rdquo y nuacutemero deldispositivo de proteccioacuten(para motores gt1 HP con dispositivos o sistemas de proteccioacuten)

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Potencia de salida (kW) Normalmente expresada en hp o kW este dato indica el valor de la potencia mecaacuteni-ca del motorndashej su capacidad para entregar a la velocidad nominal el torque requerido por la carga

hp = 134 x kW a la inversa kW = 0746 x hp

Ciclo de trabajo o uso (DUTY) Esta designacioacuten especifica el lapso de tiempo durante el cual el motor puede entregar su potencia nominal de forma segura Normalmente es ldquocontinuordquo (Cont) lo que NEMA define como indefinido El ciclo de trabajo de los motores que funcionan de forma intermitente (ej gruacuteas polipastos y actu-adores de vaacutelvulas) generalmente se expresa en minutos Ver la norma NEMA MG 11036

Temperatura ambiente maacutexima Esta es la temperatura maacutexima permitida en el aire circundante para garan-tizar que la temperatura maacutexima de operacioacuten del motor no excede el liacutemite del sistema de aislamiento La temperatura ambiente estaacutendar es de 40degC (104degF) Ver la Nota I en la norma NEMA MG 1 1244

Clase de aislamiento (CLASS INS CLS INSUL CLASS) Esta indica la temperatura que puede soportar el bobinado de un motor y se designa industrialmente con las letras A B F H Entre mayor sea la letra del alfabeto maacutes alta seraacute la temperatura segura de operacioacuten y el bobinado duraraacute maacutes a cualquier temperatura de funcionamiento dada

Velocidad a carga nominal (RPM) Esta es la velocidad a la cual se suministra la potencia de salida a la carga (velocidad a plena carga) Esta seraacute un poco menor que la velocidad sincroacutenica-ej la velocidad del campo magneacutetico rotativo del estator La diferencia entre las dos es la ldquovelocidad de deslizamientordquo o ldquorpm de desli-zamientordquo La Tabla B1 muestra las velocidades a plena carga tiacutepicas para motores pequentildeos y medianos

Tabla B1 Comparacioacuten entre la velocidad sincroacutenica y la velocidad a plena carga para motores de 60 Hz

Velocidad sincroacutenica RPM tiacutepica a plena carga3600 34501800 17501200 1140900 850

Reducir las rpm de deslizamiento aumenta la eficiencia del motor por lo que los disentildeos maacutes eficientes nor-malmente tienen velocidades a plena carga maacutes altas Esto puede ser problemaacutetico a la hora de reemplazar los motores de alta eficiencia en algunas aplicaciones Por ejemplo las bombas centriacutefugas y los ventiladores normalmente demandan una potencia de entrada que variacutea con las rpm elevadas al cubo lo que significa que un pequentildeo incremento en la velocidad produce un aumento mucho maacutes grande de potencia En aplicaciones similares tenga cuidado con esto antes de seleccionar un motor de reemplazo maacutes eficiente

El valor de la temperatura ambiente algunas veces se confunde con el incremento de temperatura El incremento de temperatura normalmente no estaacute expresado en la placa de datos pero la clase de aislamiento siacute El incremento de temperatura se basa en una combinacioacuten de factores como el tipo de encerramiento del motor la clase de aislamiento y el factor de servicio

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Frecuencia (HZ) La frecuencia normalizada en Norte Ameacuterica es 60 Hz y en otras partes del mundo gen-eralmente es de 50 Hz Si la placa de datos muestra maacutes de una frecuencia tambieacuten deberaacute indicar las caracteriacutesticas que dependen de cada una de ellas El aumento del uso de variadores de frecuencia (VFDs) demanda que exista un rango de frecuencias en la placa de datos Si aparece solo una frecuencia consulte al fabricante antes de accionar el motor con un VFD En las aplicaciones que no usan variadores de frecuencia la norma NEMA MG 1 permite una variacioacuten de solo plusmn5 de la frecuencia

Nuacutemero de fases (PH) Una o tres Los motores incluidos en el alcance de este manual son trifaacutesicos alimenta-dos con tres liacuteneas de corriente alterna (CA)

Corriente nominal(AMPS) La corriente nominal son los amperios a potencia nominal (hp) y a frecuencia y voltaje de placa Exceder el valor de la corriente nominal auacuten en una sola fase acortaraacute la vida teacutermica del bobinado

No trate de calcular la carga de un motor a partir de su corriente La corriente del motor no es directamente proporcional a la carga Condiciones como voltajes de liacutenea des-balanceados tensiones por debajo de la nominal o ambas cosas pueden ocasionar que la corriente se desviacutee de los amperios de placa Para obtener un sistema de corrientes equilibrado en aplicaciones con VFD revise tanto el motor como el drive

Voltaje (VOLTS) La norma NEMA MG 1 define los valores de voltaje normalizados para los motores trifaacutesi-cos Entre los maacutes comunes tenemos 200 230 460 y 575volts

La norma NEMA MG 1 permite que un motor funcione a plusmn10 de su voltaje nominal y al mismo tiempo sentildea-la que esto puede acarrear problemas en el funcionamiento del motor (ej eficiencia) Por ejemplo si el voltaje aplicado se reduce un 10 el motor desarrollaraacute como miacutenimo un 20 menos de torque (par) La corriente de liacutenea tambieacuten puede aumentar (un 10 o maacutes) al igual que la temperatura de operacioacuten del motor

Algunos fabricantes indican en la placa diferentes valores de voltajes tales como los populares 208- 230460 V Dado que la tolerancia NEMA de plusmn10 aplicada a un voltaje de 230 voltios cubre la tensioacuten de 207 voltios (230 x 90 = 207) esto parece seguro El problema es que la tensioacuten real de una fuente de voltaje de 208 voltios puede caer tambieacuten por debajo de los 207 voltios

Ademaacutes aunque sea permitido ordenar la fabricacioacuten de un motor de 480 voltios para conectarlo en una red de 480 voltios no es recomendable En este caso el voltaje normalizado del motor deberiacutea ser de 460 voltios considerando que podriacutea haber una caiacuteda en la tensioacuten de liacutenea

La temperatura de operacioacuten a plena carga de un motor puede ser mayor funcionando con un voltaje des-balanceado que con un voltaje balanceado La eficiencia y la vida uacutetil del bobinado pueden disminuir incluso si la potencia del motor ha sido derrateada

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El desbalance de voltaje (ej diferentes vol-tajes de fase) con frecuencia es ignorado No obstante la norma NEMA MG 1 demanda la reduccioacuten de la potencia nominal si el desbal-ance es mayor al 1 Al maacuteximo desbalance de voltaje permitido del 5 la potencia se debe reducir un 25 (Figura B2) No con-funda desbalance de voltaje con variacioacuten de voltaje Como consecuencia de las peacuterdidas adicionales asociadas a ello un desbalance de voltaje tambieacuten reduce la eficiencia del motor

Letra coacutedigo para determinar los kVA a rotor bloqueado (CODE) La norma NEMA MG 1 10372 define los kVA por hp a rotor bloquea-do con una serie de letras coacutedigo (que van desde la A hasta la V)Generalmente entre maacutes alejada se encuentre la letra coacutedigo de la A mayor seraacute la corriente de Inrush por hp Un motor de repuesto con una letra coacutedigo ldquomayorrdquo puede requerir aguas arriba de la in-stalacioacuten aparamenta eleacutectrica diferente como un arrancador maacutes grande

Disentildeo (DES NEMA DESIGN DESIGN) La norma NEMA MG 1 119 define cuatro tipos de disentildeos de mo-tor (A B C y D) en teacuterminos de las caracteriacutesticas de torque(par) y corriente (ver las Tablas B2 y B3 y la Figura B3) La mayoriacutea de motores son fabricados con Disentildeo B debido a su relativa alta eficiencia y sus caracteriacutesticas de torque (par) Los motores con Disentildeo A pueden ser maacutes eficientes pero se emplean con menos frecuencia debido a que su relativa alta corriente de arranque puede causar molestos disparos en el sistema de proteccioacuten del motor Los motores con Disentildeo A tambieacuten pueden requerir arrancadores maacutes grandes que los normalizados

Tabla B2 Disentildeos NEMA versus caracteriacutesticas de torque y corriente

Disentildeo NEMA A B C D

Corriente a rotor bloqueado Alta Media Media Media

Torque a rotor bloqueado Medio Medio Alto Muy alto

Torque maacuteximo Alto Medio Alto Muy alto

Figura B2 Curva de derrateo por desbalance de voltaje

En la placa de datos designaciones que emplean letras similares tambieacuten representan otras carac-teriacutesticas del motor Lea cuidadosamente la placa para evitar mal interpretar la letra coacutedigo el disentildeo y la clase de aislamiento del motor

10

09

08

75 0 1 2 3 4 5

Porcentaje dedesbalance devoltaje

Desviacioacuten maacutex del voltaje promedioVoltaje promedio= 100 x

Ejemplo El voltaje promedio de 460 467 y 450 es 459 V La desviacioacuten maacutexima del promedio es 9 y el

de desbalance = 100 x = 1964599

FACT

OR D

E DE

RRAT

EO

DE DESBALANCE DE VOLTAJE

(Referencia NEMA Std MG 1 1436)

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Tabla B3 Aplicaciones tiacutepicas para diferentes disentildeos

Disentildeos NEMA Aplicaciones

A y B Ventiladores sopladores de aire bombas centriacutefugas compresores descargados y car-gas que requieran torques relativamente bajos

Disentildeo C Transportadores trituradoras bombas reciprocantes y compresores donde se requieren arranques con carga

Disentildeo D Picos de carga elevados que requieren grandes variaciones de velocidad como pun-zonadoras al igual que polipastos y ascensores

Torq

ue (

del

torq

ue a

ple

na c

arga

)

Velocidad ( de la velocidad sincroacutenica)

0

50

100

150

200

250

300

200 40 60 80 100

Disentildeo C oacute H

Disentildeo D

Disentildeo A B oacute N

Eficiencia nominal (NOM EFF) La eficiencia se define como la potencia de salida dividida entre la potencia de entrada expresada como porcentaje(SalidaEntrada) x 100NEMA requiere que la eficiencia de placa sea el valor ldquonominalrdquo basado en el promedio del mayor grupo de motores con el mismo disentildeo La eficiencia real de cualquier motor deberaacute estar dentro de un margen de toler-ancia basado en una variacioacuten en las peacuterdidas del motor de plusmn20 La eficiencia nominal a menudo es utilizada para calcular el consumo de energiacutea La eficiencia nominal debe ser incluida en la placa de datos de los mo-tores polifaacutesicos cuando asiacute lo exija la norma NEMA Std MG11259

Factor de servicio (SF) En una placa de datos es necesario indicar el valor del factor de servicio solo si es mayor de 10 Las normas industriales incluyen factores de servicio de 10 para motores totalmente cerrados

Figura B3 Curvas torque-velocidad para motores con disentildeo NEMA

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y de 115 para motores abiertos Tambieacuten hay disponibles una gran cantidad de motores totalmente cerrados enfriados con ventilador con factor de servicio 115 y existen motores con factores de servicio de 125 14 y maacutes altos

A frecuencia y voltaje nominales la sobrecarga permisible para un motor con un factor de servicio indicado en la placa es igual a la carga nominal multiplicada por ese factor de servicio Sin embargo tal operacioacuten afectaraacute de forma adversa la eficiencia el factor de potencia y el incremento de temperatura del motor

Protegido teacutermicamente (THERMALLY PROTECTED) Las palabras ldquoPROTEGIDO TERMICAMENTErdquo son necesarias si el motor proporciona toda la proteccioacuten descrita en la norma NEMA MG1 1256 (ver norma NEMA Std MG1 172 y 173)

Proteccioacuten por sobre-temperatura(OVERTEMP PROT_ ) Para identificar el tipo de proteccioacuten en motores con potencias nominales superiores a 1 hp provistos con dispositivos o sistemas de proteccioacuten por sobre-tem-peratura se debe escribir en el espacio en blanco un nuacutemero seguacuten lo establecido por la norma NEMA MG1 1257

Otros teacuterminosOtros teacuterminos que podriacutean aparecer en una placa NEMA incluyen Factor de potencia (FP) y condensadores de correccioacuten (MAX KVAR or MAX CORR KVAR) El factor de po-

tencia es la relacioacuten entre la potencia activa (vatios) y la potencia aparente (voltio amperios) del motor a plena carga Si el factor de potencia estaacute indicado en la placa NEMA recomienda expresarlo en porcentaje (no es un requisito)

La placa de datos tambieacuten puede indicar la capacidad maacutexima del condensador empleado para corregir el fac-tor de potencia con un texto como MAX CORR KVAR seguido de un valor numeacuterico en kilovars Utilizar un condensador maacutes grande que el indicado en placa podriacutea producir voltajes altos que pueden dantildear el motor u otro componente

Rodamientos (SHAFT END BRG DE BRG OPP END BRG ODE BRG) Algunos fabricantes proporcionan en la placa de sus motores los datos de los rodamientos que normalmente incluyen el rodamiento del lado acoplamiento o lado carga (shaft- or drive-end bearing) y el rodamiento lado opuesto acoplamiento o lado opuesto carga A pesar que las designaciones pueden variar entre un fabricantes de rodamientos y otro los tipos tamantildeos y modelos normalmente se indican de acuerdo con las normas de los fabricantes americanos de rodamientos mediante un ldquonuacutemero ABMArdquo

Nuacutemero de serie (SERIAL NO o SER NO) Las placas de datos normalmente incluyen la marca y el nuacutemero de serie del motor u otro nuacutemero exclusivo que puede ser usado para seguir la pista del motor a traveacutes del fabricante

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Apeacutendice C Recomendaciones para almacenar los motores

Aspectos baacutesicos para el almacenaje de motoresLos procedimientos apropiados de almacenaje pueden proteger el motor de dantildeos causados por el ambiente Determine los pasos a seguir basaacutendose en el lugar donde estaraacuten y en el tiempo de almacenamiento Menos de un mes Proteja el motor contra el clima y mantenga la temperatura de los bobinados 5-10degC (10-

20degF) por arriba del ambiente (vea maacutes adelante ldquoPreparacioacuten para el almacenajerdquo)

Maacutes de un mes Siga las recomendaciones dadas en ldquoPreparacioacuten para el almacenajerdquo y ldquoMantenimiento perioacutedicordquo de la Paacutegina 32

Estos intervalos de almacenaje y mantenimiento no son definitivos condiciones especiacuteficas ambientales pueden requerir programaciones diferentes No siempre es praacutectico tratar los motores pequentildeos con los mismos cuidados que se brindan a los motores maacutes grandes o maacutes criacuteticos

Preparacioacuten para el almacenaje Almacenamiento en un lugar cerrado Si es posible almacene los motores en un lugar cerrado y en aacutereas lim-

pias secas y calientes

Almacenamiento a intemperie Si esto fuese necesario cubra el motor con una lona hasta el suelo sin apretar-lo demasiado para permitir circulacioacuten de aire suficiente y minimizar la condensacioacuten Proteja el motor contra una inundacioacuten y vapores quiacutemicos peligrosos

Vibracioacuten ambiental Escoja un aacuterea alejada de fuen-tes de vibracioacuten ambiental tales como maquinarias pesadas aacutereas de produccioacuten carreteras muy transit-adas y viacuteas feacuterreas Cuando el motor se encuentra en reposo una exposicioacuten prolongada incluso a pequentildeas vibraciones puede dantildear sus rodamientosndashej for-macioacuten de estriacuteas (ver Figura C1) Si el motor va a ser almacenado en un aacuterea con alta vibracioacuten ambiental asegure el eje para prevenir que se mueva

Posicioacuten Almacene los motores horizontales en posicioacuten horizontal y los motores verticales en una posicioacuten vertical estable

Conserve los bobinados limpios y secos La mejor forma de preservar las propiedades de aislamiento de los bobinados es prevenir la condensacioacuten y la acumu-lacioacuten de humedad A no ser que la temperatura del aacuterea de almacenamiento esteacute controlada mantenga la temperatura de los bobinados 5-10degC (10-20degF) por arriba del ambiente energizando las resistencias de calefaccioacuten (si el motor las tiene) o aplicando ldquovoltaje reducidordquo a una fase del bobinado Otra forma es conservar el bobinado caliente con una fuentes de calor auxiliar por conveccioacuten o soplando aire caliente dentro del motor

Figura C1 El dantildeo del rodamiento que se muestra corresponde a una separacioacuten de los

elementos rodantes Este comenzoacute al estar sometido a vibracioacuten en reposo durante el

transporte o el almacenamiento

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Resistencia de aislamiento (IR) de los bobinados Antes de almacenar el motor mida y registre el valor de la IR corregido a una temperatura estaacutendar y vuelva a hacer lo mismo justo antes de poner el motor en servicio Antes de instalar el motor realice las acciones pertinentes para corregir cualquier descenso en la IR (Vea la Paacutegina 14 ldquoPrueba de Resistencia de aislamiento (IR) rdquo)

Plagas Tome precauciones para evitar que animales e insectos ingresen al motor Roedores serpientes paacutejaros u otros pequentildeos animales pueden dantildear el aislamiento del bobinado ademaacutes las avispas de barro y otros insectos similares pueden obstruir la ventilacioacuten o los agujeros de drenaje

Superficies del motor Recubra con pintura anti-oxidante todas las superficies externas mecanizadas (espe-cialmente las puntas del eje) y en ambientes huacutemedos tambieacuten recubra las zonas del eje en las que apoyan los cojinetes y otras superficies internas En las aacutereas tropicales aplique un fungicida para proteger los devanados Es posible que sea necesario desmontar el motor para remover la pintura protectora antes de poner el motor en servicio

Rodamientos lubricados con grasa Para prevenir la corrosioacuten y la contaminacioacuten durante largos periacuteodos de almacenamiento limpie las boquillas de entrada de grasa y remueva los tapones de drenaje antes de re-engrasar el motor con grasa compatible Despueacutes de la lubricacioacuten purgue el exceso de grasa o la grasa antigua de la caacutemara de lubricacioacuten haciendo funcionar el motor durante al menos 30 minutos con los tapones removidos

Si el motor ha sido almacenado por varios antildeos la grasa probablemente deberaacute estar endurecida y el tubo de drenaje podriacutea estar obstruido con grasa seca En este caso el motor deberaacute desmontarse para retirar la grasa antigua y posteriormente ser re-lubricado antes de su puesta en servicio

Rodamientos lubricados con aceite Siempre drene el aceite antes de mover el motor Despueacutes de situar el motor en el aacuterea de almacenamiento llene el caacuterter con el aceite correcto que tenga los inhibidores de corrosioacuten y oxidacioacuten adecuados Idealmente el aceite deberaacute cubrir completamente el rodamiento sin sobrepasar el cilindro o tubo que sirve para la contencioacuten del aceite o el sello de laberinto Antes de poner el motor en servicio drene y reemplace el aceite

No re-engrase los rodamientos con el drenaje cerrado o mientras el motor esteacute funcionando

Siempre drene el aceite antes de mover el motor De lo contrario el lubricante puede salpicar al exterior y contaminar los bobinados o incluso iniciar un efecto capilar que puede succionar aceite del caacuterter

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Mantenimiento perioacutedico Mensual Inspeccione el aceite para determinar si existen evidencias de humedad oxidacioacuten o contaminantes

Reemplace el aceite siempre que encuentre contaminacioacuten o cada 12 meses

Cada 1 oacute 3 meses Gire el eje manualmente varias veces para conservar la peliacutecula de lubricante en las pistas de los rodamientos o en los ejes de apoyo de los cojinetes Esto tambieacuten ayuda a prevenir dantildeos en los elementos rodantes (ej estriacuteas) que pueden ocurrir con el tiempo debido incluso a pequentildeas vibraciones

Cada 2 oacute 3 meses Mida la resistencia de aislamiento (IR) y compare los resultados corregidos por temperatura con los valores base tomados antes de almacenar el motor Antes de instalar el motor lleve a cabo las acciones necesarias para corregir cualquier descenso en la IR (Vea la Paacutegina 14 ldquoPrueba de Resistencia de aislamiento (IR)rdquo)

Cada 3 meses Inspeccione los rodamientos lubricados con grasa tomando una muestra del tubo de drenaje para ver si hay humedad oxidacioacuten o contaminacioacuten Si existe humedad probablemente los rodamientos pre-senten dantildeos por oxidacioacuten y sea necesario remplazarlos

Cada 5 antildeos Considere reemplazar la grasa y los rodamientos Para entonces el aceite y los ingredientes de la base de la grasa probablemente se hayan separado y las vibraciones de bajo nivel pueden haber causado es-triacuteas en las pistas de los rodamientos Si se ha acumulado humedad entre las bolas y las pistas pueden haberse presentado dantildeos por oxidacioacuten o corrosioacuten

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Glossary

Temperatura ambientendashLa temperatura del medio de refrigeracioacuten circundante conocida comuacutenmente como temperatura ambienteDato baacutesicondashUna medida tomada cuando el motor estaacute en buen estado que se usa como referencia para labores de seguimiento y anaacutelisisTorque maacuteximondashEl maacuteximo torque que el motor podraacute desarrollar a voltaje y frecuencia nominales sin que se presente una caiacuteda abrupta de la velocidad tambieacuten denominado torque de desenganche o par maacuteximoEficienciandashLa relacioacuten entre el trabajo uacutetil realizado y la energiacutea utilizada para producirlo Es la relacioacuten entre la potencia de salida dividida entre la potencia de entradaVelocidad a plena cargandashLa velocidad a la cual cualquier motor produce su potencia de salida nominalTorque a plena cargandashEl torque requerido para producir la potencia nominal a la velocidad de plena cargaMotor de propoacutesito generalndashMotor de induccioacuten de CA con potencia nominal menor o igual a 500 hp construc-cioacuten abierta o cerrada de trabajo continuo disentildeado con paraacutemetros normalizados con caracteriacutesticas estaacutendar para ser utilizado bajo condiciones de servicio sin restricciones en una aplicacioacuten particular (ver la norma NEMAMG1161)Hercio (Hz)ndashTerminologiacutea preferida para ciclos por segundo(frecuencia)Caballo de fuerza (hp)ndashUna unidad para la medida de la potencia de los motores o la velocidad a la que se hace el trabajo Un caballo de fuerza equivale a 33000 lb-pie por minuto (550 lbbullpie por segundo o 746 vatios Tam-bieacuten es la unidad de potencia de los motores fabricados en el continente norte americanoAislamientondashMaterial no conductivo que separa las partes de un motor que conducen corriente o los materiales adyacentes que se encuentran a diferente potencialKilovatio (kW)ndashUna unidad de potencia eleacutectrica Tambieacuten es la unidad de potencia de los motores eleacutectricos fabricados fuera del continente norte americanoCorriente a rotor bloqueadondashCorriente de liacutenea en estado estable medida a frecuencia y voltaje nominales con el rotor en reposoTorque a rotor bloqueadondashEl torque miacutenimo que el motor desarrollaraacute en reposo para todas las posiciones angu-lares del rotor cuando se aplican el voltaje nominal a frecuencia nominalNEMAndashSiglas de la National Electrical ManufacturersAssociationPolosndashLos polos magneacuteticos que se forman dentro del motor debido a la ubicacioacuten y la conexioacuten de los devana-dosIncremento de temperatura nominalndashEs el aumento de temperatura permisible por encima del ambiente para un motor que esteacute funcionando con cargaRotorndashEl elemento rotativo de cualquier motor o generadorDeslizamientondashLa diferencia entre la velocidad sincroacutenica y la velocidad de operacioacuten comparada con la veloci-dad sincroacutenica expresada en porcentaje Tambieacuten es la diferencia entre la velocidad sincroacutenica y la velocidad de operacioacuten expresada en rpm

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Pie suavendashUna condicioacuten en la cual las patas de un motor y la zona de la base en la que se apoyan no se encuen-tran en el mismo planoEstatorndashLa parte estaacutetica del motor este teacutermino describe comuacutenmente la parte estaacutecionaria del motor que con-tiene los devanadosVelocidad sincroacutenicandashLa velocidad del campo magneacutetico rotativo creado por el bobinado del estator Velocidad sincroacutenica = (Frecuencia x 120) (Nuacutemero de polos)TorquendashLa fuerza rotativa producida por un motor Las unidades del torque se expresan en lb-pie o lb-pul (siste-ma Ingleacutes) o newton-metro (sistema meacutetrico)TendenciandashAnaacutelisis del cambio presentado en una medida tomada durante muchos intervalos de medicioacuten

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Bibliografiacutea

ANSIEASA Standard AR100-2015 Recommended Practice for the Repair of Rotating Electrical Apparatus Electrical Apparatus Service Association Inc St Louis MO 2015 (For information call EASA at 314-993-2220 or browse to wwweasacom)

Electrical Engineering Pocket Handbook Electrical Apparatus Service Association Inc St Louis MO 2015 (For information call EASA at 314-993-2220 or visit wwweasacom)

Mechanical Reference Handbook Electrical Apparatus Service Association Inc St Louis MO 2015 (For information call EASA at 314-993-2220 or visit wwweasacom)

NEMA Standard MG 1-2014 Motors and Generators National Electrical Manufacturers Association Rosslyn VA 2014 (For information call NEMA at 703-841-3200 or visit wwwnemaorg)

NEMA Standard MG 10-2013 Energy Management Guide for Selection and Use of Fixed Frequency Medi-um AC Squirrel-Cage Polyphase Induction Motors National Electrical Manufacturers Association Rosslyn VA 2014 (For information call NEMA at 703-841-3200 or visit wwwnemaorg)

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Notas

Electrical Apparatus Service Association Inc1331 Baur Blvd bull St Louis MO 63132 bull 314-993-2220 bull Fax 314-993-1269

Email easainfoeasacom bull Website wwweasacom

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  • 1 Instalacioacuten arranque e informacioacuten baacutesica
    • 11 Consideraciones baacutesicas del sistema
    • 12 Instalacioacuten
    • 13 Procedimientos de arranque
    • 14 Datos baacutesicos
    • 15 Gestioacuten total del motor
      • 2 Seguimiento operacional y mantenimiento
        • 21 Aplicacioacuten-consideraciones especiacuteficas
        • 22 Mantenimiento preventivo predictivo y basado en la confiabilidad
        • 23 Inspeccioacuten y pruebas
        • 24 Re-engrase de los rodamientos
          • Datos baacutesicos del motor y de su instalaci
            • Formato de muestra
            • Otros teacuterminos
              • Como leer la placa de datos de un motor
                • Informacioacuten necesaria
                • Mantenimiento perioacutedico
                  • Recomendaciones para almacenar los motores
                    • Aspectos baacutesicos para el almacenaje de motores
                    • Preparacioacuten para el almacenaje
                      • Notas
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Tabla de Contenido

1 Instalacioacuten arranque e informacioacuten baacutesica

11 Consideraciones baacutesicas del sistema 112 Instalacioacuten 213 Procedimientos de arranque 714 Datos baacutesicos 815 Gestioacuten total del motor 10

2 Seguimiento operacional y mantenimiento

21 Aplicacioacuten-consideraciones especiacuteficas 1122 Mantenimiento preventivo predictivo y basado en la confiabilidad 1223 Inspeccioacuten y pruebas 1424 Re-engrase de los rodamientos 16

Apeacutendice A Datos baacutesicos del motor y de su instalacioacuten

Modelo del formato 22

Apeacutendice B Como leer la placa de datos de un motor

Informacioacuten general 24Informacioacuten necesaria 24Otros teacuterminos 29

Apeacutendice C Recomendaciones para almacenar los motores

Aspectos baacutesicos para el almacenaje de motores 30Preparacioacuten para el almacenaje 30Mantenimiento perioacutedico 32

Glosario 33

Bibliografiacutea 35

Notas 36

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1 Instalacioacuten arranque e informacioacuten baacutesica

11 Consideraciones baacutesicas del sistemaUn sistema tiacutepico de un motor (Figura 1) normalmente incluye la fuente de alimentacioacuten el montaje el acoplamien-to y el equipo impulsado (incluyendo su funcioacuten y la potencia de salida) Cuando seleccione un motor considere cada uno de los componentes del sistema solucionando los problemas de instalacioacuten o investigando un fallo

Figura 1 Motor y sistema tiacutepicos

Equipobull Bombabull Ventiladorbull Compresorbull Transmisioacuten

mecaacutenicabull Maacutequinas y herramientasbull Cinta transportadora

Requisito del procesobull Flujobull Mezcladobull Moliendabull Manipulacioacutenbull Transportebull Mecanizado

bull Variador de frecuencia-drive

bull Arrancador suavebull Estrella-deltabull Arranque directobull Sensoresbull Medicioacuten

bull Humedad viento nieve lluvia

bull Quiacutemicosbull Temperaturabull Flujo de airebull Vibracioacutenbull Ruido

bull Correasbull Acople directobull Clutchbull Pintildeones

bull Placabull Rielesbull Bridabull Brida especial (Base P)

Fuente de potenciabull Empresa de servicios

puacuteblicosbull Co-generacioacuten Motor

Suministro de energiacutea

Sistema mecaacutenico

Proceso

Transmisioacuten de potencia

Controles del motor

Base de montaje

Electricidad

Ambiente

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12 InstalacioacutenLos siguientes pasos garantizaraacuten una instalacioacuten de calidad y el funcionamiento confiable de los motores rep-arados o de repuesto Aseguacuterese de tomar nota de las condiciones iniacuteciales del motor seguacuten lo recomendado Al comparar estos datos baacutesicos con valores futuros generalmente es posible solucionar pequentildeos problemas antes que estos se conviertan en fallos y paradas de produccioacuten muy costosas

SeguridadDurante los preparativos para instalar o desmontar un motor la seguridad es lo maacutes importante Utilice los equipos de proteccioacuten personal (EPP) y cumpla con los coacutedigos y reglamentos eleacutectricos aplicables para cablear y desconectar el motor y con los requisitos para una parada de emergencia Antes de trabajar en el motor bloquee y etiquete todas las fuentes de energiacutea potenciales Emplee meacutetodos de izaje seguros y apropiados para el tamantildeo y peso del motor

Datos del motor y verificacioacutenCree un formato para registrar los datos de placa y los paraacutemetros eleacutectricos y mecaacutenicos pertinentes durante la instalacioacuten y el arranque del motor (vea el Apeacutendice A) Estos datos base o valores de referencia no tendraacuten precio a la hora de calcular el coste del ciclo de vida de la aplicacioacuten e identificar cualquier cambio en las carac-teriacutesticas de funcionamiento Confirme que el motor es adecuado para la aplicacioacuten verificando que sus caracteriacutesticas mecaacutenicas y eleacutec-

tricas (ej voltajes corrientes tipo de conexioacuten forma constructiva y meacutetodo de refrigeracioacuten) son apropiadas para la aplicacioacuten prevista (Ver el ldquoApeacutendice B Como leer la placa de datos de un motorrdquo)

Para aplicaciones que funcionen con un variador de frecuencia electroacutenico o drive utilice un motor ldquo apto para inversores o inverter dutyrdquo (o realice un filtrado adecuado) y conserve la longitud de los cables de alimentacioacuten dentro de lo recomendado por los fabricantes Para minimizar el riesgo de que ocurran sobreten-siones y transitorios de voltaje en los bornes del motor utilice cables de alimentacioacuten disentildeados para trabajar con variadores y emplee un sistema para aterrizar el eje o instale rodamientos aislados para evitar los dantildeos producidos por la circulacioacuten de corrientes paraacutesitas por el eje

Tome nota de los datos de placa del motor Normalmente los nuacutemeros de serie estaacuten codificados indicando el mes y antildeo de fabricacioacuten

Aseguacuterese que los rodamientos del motor son adecuados para la carga impulsada (ej un rodamiento de rodil-los en el lado acoplamiento en una aplicacioacuten por correas con alta carga radial)

Revise las especificaciones de lubricacioacuten del fabricante y aseguacuterese que los puntos de engrase del motor son accesibles (para mayor informacioacuten consulte la paacutegina 16 ldquoRe-engrase de los rodamientosrdquo)

Para que sirva como referencia adjunte una fotografiacutea digital de la placa del motor por si existen errores durante la toma de datos

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Utilizando un medidor digital para bajas resistencias (DLRO) y un megoacutemetro mida y registre la resistencia liacutenea-liacutenea de los bobinados y la resistencia de aislamiento corregida por temperatura (vea la paacutegina 14 ldquoIn-speccioacuten y pruebasrdquo)

Verifique que tanto el sistema de control como la proteccioacuten contra sobrecargas son adecuados para la poten-cia del motor

Inspeccione y pruebe los motores que han estado almacenados para cerciorarse que no han sufrido deterioro (ver el Apeacutendice C)

Ambiente Para asegurar una refrigeracioacuten adecuada conserve el ambiente de operacioacuten del motor libre de polvo y

desechos y verifique que el aire caliente no estaacute siendo re-circulado hacia la entrada de aire del motor Si fuese necesario instale una fuente externa de aire filtrado para proporcionar un volumen de aire suficiente

Cuando sea praacutectico aiacutesle el motor de las fuentes de vibracioacuten externas

Base y fundacioacuten del motorLa base y la fundacioacuten del motor deberaacuten soportar ade-cuadamente el peso del motor y sus fuerzas de par Las fundaciones de concreto deberaacuten estar niveladas y pro-porcionar gran rigidez estructural y una amortiguacioacuten adecuada de las vibraciones La base deberaacute absorber las fuerzas de vibracioacuten sin que existan frecuencias de resonan-cia en el sistema mecaacutenico Las bases de acero montadas sobre concreto deberaacuten estar fraguadas y ancladas de forma segura Las bases corredizas empleadas para ajustar las poleas deberaacuten asegurar el motor con rigidez Otros puntos a considerar Siempre eleve el motor desde los puntos de izaje (vea la

Figura 2) En los motores grandes utilice por seguridad todas las asas yo caacutencamos para evitar distorsionar la carcasa

Monte los motores con cojinetes anti-friccioacuten a nivel para asiacute garantizar una lectura apropiada del nivel de aceite y la lubricacioacuten correcta de los cojinetes

En motores grandes no retire los protectores de eje que evitan el movimiento axial del rotor durante el transporte hasta que todo esteacute listo para el montaje

Figura 2 Meacutetodos de izaje seguros

SAFE METHODS OF MOTOR LIFTING

Para elevacioacuten exclusiva de la maacutequina

Elevacioacuten de unamaacutequina vertical

utilizando varios caacutencamosy un balanciacuten de carga

Utilizando un caacutencamo

max 45deg max30deg

Elevacioacuten de unamaacutequina horizontal

utilizando un caacutencamoy un balanciacuten de carga

Elevacioacuten de la maacutequinacon un balanciacuten de carga

Utilizando varios caacutencamos

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Conexiones eleacutectricas Cumpla con todos los coacutedigos y reglamentos eleacutectricos aplicables

Antes de trabajar en el motor bloquee y etiquete todas las fuentes de energiacutea potenciales

Para evitar fallos eleacutectricos cercioacuterese que todas las conexiones se encuentran aisladas y apretadas correcta-mente (incluyendo el cable de tierra del equipo si es requerido por el reglamento de instalacioacuten) No utilice conectores de torsioacuten (capuchones)

Registre la corriente en vacio del motor en el formato (vea el Apeacutendice A)

Instale la tapa de la caja de conexiones

Alineamiento y vibracioacutenAlinee el motor y la maacutequina impulsada especialmente si los dos se encuentran acoplados de forma directa La desalineacioacuten puede causar niveles altos de vibracioacuten que dantildean los rodamientos y aflojan los elementos de sujeccioacuten y montaje Existen equipos laacuteser disponibles para alinear tanto poleas como acoples directos En caso que las tolerancias de alineamiento del fabricante de la maacutequina no se encuentren disponibles utilice los valores de la Tabla 1 Pie suave Los procedimientos de alineamiento

incluyen verificar y corregir ldquoel pie suaverdquo o ldquopata cojardquondasheste es un problema comuacuten en el cual las patas de montaje no se encuentran en el mismo plano y por consiguiente no se asientan correctamente sobre la base del motor (ver Figura 3) A no ser que este problema sea corregido instalando calzos o shims (ver Figura 4) apretar los tornillos de montaje cuando exista pie suave puede torcer la carcasa del motor Vea en la Tabla 1 las tolerancias sugeridas para el pie suave

SOFT FOOT TYPES

Paralelo Angular

POSITIONING OF DIAL INDICATOR

Instale un indicador de caraacutetula para detectar elmovimiento hacia arriba de la pata del motor y luegoafloje el perno de sujecioacuten para verificar la deflexioacuten

Figura 3 Tipos de ldquopie suaverdquo

Figura 4 Utilizando un indicador de caraacutetula para detectar el ldquopie suaverdquo

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Paralelo Angular Combinado

Figura 5 Tipos de desalineamiento

Tabla 1 Tolerancias de alineamiento sugeridas para ejes acoplados directamente

RPMInstalacioacuten En servicio

Mils mm Mils mmPie suave Todas plusmn10 plusmn0025 plusmn15 plusmn0038

Acoplamientos cortos

Paralelismo 1200 plusmn125 plusmn0032 plusmn20 plusmn0051

1800 plusmn10 plusmn0025 plusmn15 plusmn0038

3600 05 0013 075 0019

Angularidad 1200 05 0013 08 0020

1800 03 0008 05 0013

3600 02 0005 03 0008

Acoplamientos con espaciador

Paralelismo por pulgada de largo del espaciador

1200 09 0023 15 00381800 06 0015 10 00253600 03 0008 05 0013

ldquoEl pie suaverdquo describe la condicioacuten en la cual las patas no se encuentran en el mismo plano Medido en mils (1 mil = 001 pul) o miliacutemetros(mm)

Para calcular la angularidad en milspul (mm) mida la apertura maacutes amplia en mils(mm ) a continuacioacuten reste la apertura maacutes estrecha en mils(mm) y divida por el diaacutemetro del acoplamiento en pulgadas (mm) Nota Con temperatura el movimiento hacia arriba y hacia abajo del eje del motor y del eje impulsado puede ser en cualquier direccioacuten (vea Figura 5)

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Alineacioacuten de ejes acoplados directamente Utilizando las tolerancias de la Tabla 1 instale los calzos adec-uados bajo las patas del motor En la mayoriacutea de las aplicaciones que emplean acoplamientos directos el eje del motor y el eje impulsado deben estar colineales a plena carga Si la maacutequina impulsada funciona a una temperatura mucho mayor o menor que la del motor se espera una desalineacioacuten inicial ldquoen reposordquo la cual se corregiraacute por siacute misma una vez la maacutequina impulsada se caliente o se enfriacutee Para confirmar el efecto de la temperatura haga funcionar el equipo hasta que alcance su maacutexima temperatura apague el motor e inmediat-amente verifique el alineamiento Realice cualquier correccioacuten que sea necesaria

Alineacioacuten de maacutequinas con transmisioacuten por correas Una mala alineacioacuten puede someter los rodamientos del motor a una carga axial excesiva Tambieacuten puede sobre-tensionar las correas aumentando la carga radial en los rodamientos Este tipo de alineacioacuten es maacutes sencilla que la de los ejes acoplados directamente pero auacuten debe ser realizada con precisioacuten La herramienta correcta puede ser una sencilla regla o un laacuteser para alinear ejes con distancias entre centros muy largas

Ajuste la tensioacuten de la correa dentro del rango especificado por el fabricante y verifiacutequela despueacutes de un diacutea de operacioacuten Dependiendo del tipo de correa normalmente la tensioacuten disminuye un poco despueacutes de la instalacioacuten particularmente si las correas son nuevas

Para poleas con varias correas las correas deben ser conjuntos a juego De otra forma algunas no quedaraacuten bien tensionadas causando que patinen y que hagan ruido Aplicar maacutes tensioacuten para eliminar el ruido so-bre-tensionaraacute las otras correas

Niveles de vibracioacuten Un motor correctamente montado y alineado funcionaraacute con unos niveles de vibracioacuten muy bajos en las direcciones horizontal vertical y axial -generalmente por debajo de 015 puls pico (25 mms rms) - En caso de que existan niveles de vibracioacuten maacutes altos en instalaciones nuevas se requeriraacute realizar un anaacutelisis de vibraciones maacutes detallado El cual puede indicar problemas de montaje o alineamiento aco-plamientos o poleas des-balanceos o problemas en la maacutequina impulsada

Un montaje firme y seguro y una buena alineacioacuten garantizaran un funcionamiento confiable y la maacutexima rentabilidad para su motor eleacutectrico Dado que las condiciones de funcionamiento la carga y el alineamiento pueden cambiar con el tiempo seraacute necesario verificar los niveles de vibracioacuten al menos cada trimestre

Dispositivos para montaje en eje y acoplamientos

Antes de instalar las correas o acoplar la mitad del acoplamiento en la maacutequina impulsada energice el mo-tor durante un instante para confirmar el sentido de giro

Instale los dispositivos para montaje en eje (mitades de acoplamiento poleas y pintildeones) utilizando equipos idoacuteneos para evitar dantildear el dispositivo o el eje

Consideraciones especiales para motores con cojinetes anti-friccioacutenloz Para evitar dantildeos en los cojinetes utilice acoplamientos que limiten el juego axialloz Instale los acoplamientos con el rotor situado en la posicioacuten marcada para el centro magneacutetico

Si es posible instale los dispositivos para montaje en eje despueacutes que el motor haya sido montado y calzado y se haya determinado su sentido de giro

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Guardas de proteccioacutenUna vez finalizados y verificados los trabajos de instalacioacuten y de alineamiento instale guardas de proteccioacuten en todas las partes rotativas que queden expuestas para garantizar una operacioacuten segura y confiable

13 Procedimientos de arranqueMotores que estaban almacenados Antes de instalar un motor que estuvo almacenado durante unas pocas semanas Inspeccioacutenelo y liacutempielo exhaustivamente para que quede como cuando fue ldquoenviado por primera vezrdquo

Si el motor ha sido sometido a vibraciones desmoacutentelo y verifique si existen dantildeos en sus rodamiento (ej formacioacuten de estriacuteas y de puntos huecos) y reemplace cualquier rodamiento averiado

Para el almacenamiento de los motores lubricados con grasa las cavidades de los rodamientos deben haber sido rellenadas Para evitar contaminar los devanados retire los tapones de drenaje antes de antildeadir el lubri-cante especificado en la placa de datos A continuacioacuten purgue la grasa antigua o el exceso de grasa de las cavidades de los rodamientos haciendo funcionar el motor en vacio durante 10-20 minutos y cambie los ta-pones de drenaje Si hubiese alguacuten tipo de humedad presente en la grasa purgada lo maacutes probable es que los rodamientos esteacuten oxidados y sea necesario reemplazarlos

Si el motor ha estado almacenado durante varios antildeos es probable que la grasa esteacute seca o separada y que los tubos de drenaje se encuentren obstruidos En este caso seraacute necesario desmontar el motor limpiar la grasa antigua y rellenar los rodamientos con la cantidad adecuada del lubricante especificado(consulte las Paacuteginas 16-21 para obtener informacioacuten sobre la cantidad de grasa y la compatibilidad entre lubricantes)

Para evitar la contaminacioacuten de los bobinados drene los motores lubricados con aceite antes de moverlos Despueacutes de su instalacioacuten llene el caacuterter de aceite con el lubricante recomendado por el fabricante

Compruebe la resistencia de aislamiento (IR) y el iacutendice de absorcioacuten dieleacutectrica (DAR) de los devanados como se describe en la Paacutegina 14 ldquoInspeccioacuten y pruebasrdquo y registre los resultados

Si los resultados de las pruebas de IR y DAR son satisfactorios pruebe el motor en vacio

Despueacutes siga los procedimientos establecidos para ldquoMotores reparados o de repuestordquo(descritos a continuacioacuten)

Motores reparados o de repuesto Antes de poner en servicio los motores reparados o de repuesto haacutegalos fun-cionar durante un corto periacuteodo de tiempo para verificar su operacioacuten Si el motor vibra o emite ruidos u olores inusuales corte el suministro eleacutectrico inmediatamente y busque la

causa

Los problemas eleacutectricos y magneacuteticos que se pueden manifestar por siacute mismos tales como la vibracioacuten o el ruido mejoraraacuten al instante cuando se corte la alimentacioacuten eleacutectrica

Si las caracteriacutesticas de funcionamiento mecaacutenico no mejoran esto podriacutea indicar que existen problemas de desbalance mecaacutenico en el rotor del motor o en la maacutequina impulsada o una desalineacioacuten entre el motor y el dispositivo de carga

Si el motor funciona con normalidad permita que alcance la velocidad maacutexima antes de cortar el suministro eleacutectrico

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Siempre realice el bloqueo y etiquetado del motor antes de acoplar la carga impulsada Una vez el motor y la carga impulsada funcionen correctamente registre en el formato de esa instalacioacuten los

valores de corriente y voltaje a plena carga de las tres fases del motor (vea en la Paacutegina 22 el modelo del forma-to) Si es posible tambieacuten tome nota de la potencia de entrada con carga

En caso que el motor cuente con sensores de temperatura monitorice las temperaturas en los rodamientos y en el devanado hasta que estas se estabilicen Tome nota de estos valores como tambieacuten de la temperatura ambi-ente y la humedad

Para aplicaciones criacuteticas registre los valores de la firma de las vibraciones en toda la maacutequina para utilizarlos como datos base o valores de referencia en el programa de mantenimiento predictivo (ver a continuacioacuten ldquoDa-tos baacutesicos del motorsistemardquo)

14 Datos baacutesicosLas praacutecticas de mantenimiento han evolucionado desde el reactivo hasta el predictivo lo que hace posible funcionar con menos motores de repuesto poco personal disminuir los tiempos muertos y bajar los costes de operacioacuten Para prolongar al maacuteximo la vida del equipo compare los datos baacutesicos de la instalacioacuten (vea un formato de muestra en la Paacutegina 22) con los resultados de las pruebas futuras que hacen parte del programa de mantenimiento preventivo o predictivo (preferiblemente)Analizar la tendencia de los datos ayuda a los operarios a reconocer cambios en las condiciones y a prevenir fallos catastroacuteficos En caso de que ocurra un fallo la tendencia de los datos podriacutea ayudar tambieacuten a identificar su causa (Vea en la Paacutegina 12 ldquoMantenimiento preventivo predictivo y basado en la confiabilidadrdquo) Para esto los profesionales de los centros de servicio locales pueden ser recursos muy valiosos

Datos baacutesicos del motorsistemaLos cambios en los niveles de vibracioacuten del motorsistema proporcionan la mejor advertencia inicial de que se estaacuten presentando problemas en los componentes del motor o del sistema Otros paraacutemetros a vigilar pueden incluir la temperatura de operacioacuten de los componentes criacuteticos las tolerancias mecaacutenicas y el funcionamiento general del sistema incluyendo salidas como el caudal el tonelaje y el volumen

Meacutetodos para determinar los datos baacutesicosLos datos baacutesicos especiacuteficos del motor incluyen registros de los valores de las pruebas eleacutectricas mecaacutenicas y de vibracioacuten realizadas durante la puesta en servicio de los motores o antes de almacenarlos Idealmente los datos baacutesicos se deben obtener para todos los motores nuevos reparados o montados in situ pero puede que esto no sea praacutectico en algunas aplicacionesLos datos baacutesicos de los motores por lo general incluyen todos o algunos de los siguientes valores Corriente con carga velocidad y voltaje en terminales Los cambios en estos paraacutemetros normalmente

indican que un componente vital del sistema se encuentra dantildeado o que estaacute a punto de fallar Otras pruebas eleacutectricas pueden incluir la resistencia de aislamiento la resistencia en terminales del bobinado a una tempera-tura conocida la corriente y el voltaje en vacio y las caracteriacutesticas de arranque

Algunos cambios en la corriente y la velocidad pueden ser normales dependiendo del tipo de carga

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Anaacutelisis de firma de corriente del motor (MCSA) Este tipo de anaacutelisis diagnoacutestica problemas en la jaula de ardilla del rotor (ej barras rotas o un entrehierro irregular) La prueba es maacutes precisa cuando los datos de referencia han sido establecidos con anterioridad a lo largo de la vida del motor (ver Paacutegina 15)

Comprobaciones mecaacutenicas Estas normalmente consisten en la medicioacuten de la excentricidad en el eje (TIR) y la verificacioacuten del pie suave

Vibraciones Aunque los valores generales de las vibraciones pueden ser utilizados como referencia se pre-fieren los espectros de vibracioacuten en forma de Transformada Raacutepida de Fourier (FFT) tomados en cada uno de los tres planos de los alojamientos de los rodamiento (ver ldquoAnaacutelisis de vibracionesrdquo en la Paacutegina 16) Para determinar los datos baacutesicos en los motores provistos con cojinetes anti-friccioacuten se pueden utilizar sondas de proximidad

Termografiacutea infra-roja Con esta herramienta se pueden detectar cambios en la temperatura de operacioacuten de los componentes criacuteticos del motor especialmente en los rodamientos

Datos baacutesicos para motores nuevos Comparar los valores de faacutebrica de la resistencia de los bobinados y de la corriente en vacio con los datos tomados con carga puede ser de utilidad cuando se monitoriza la condicioacuten de un motor nuevo o para solucionar problemas en el sistema Los datos baacutesicos originales generalmente estaacuten disponibles a traveacutes de los fabricantes o en sus sitios web la precisioacuten de los datos de faacutebrica depende de la forma en la que hayan sido obtenidos pero generalmente es suficiente para su uso en campo

Los datos baacutesicos tomados en un motor instalado recientemente pueden revelar errores (ej conexioacuten para un voltaje incorrecto) y prevenir fallos prematuros en el motor Enveacutes de un ldquosimple toquerdquo para verificar el sentido de giro antes de acoplar el motor con la carga haacutegalo funcionar lo suficiente para medir las corrientes de liacutenea en las tres fases como tambieacuten los voltajes y los niveles de vibracioacuten

Datos baacutesicos para motores reparados Los centros de servicio normalmente suministran los datos de las pruebas en vacio o a plena carga (cuando esteacute estipulado) de los motores que han reparado incluyendo vol-tajes corrientes y espectros de vibracioacuten Comparar estos resultados con los datos baacutesicos histoacutericos o con los obtenidos in situ cuando el motor regresa al servicio pueden confirmar la calidad de la reparacioacuten o poner de manifiesto posibles problemas ocultos del sistema Por ejemplo un aumento en los niveles de vibracioacuten de las pruebas in situ podriacutea indicar problemas en la base o en el equipo impulsado en lugar de un rotor desequilib-rado

Para motores recieacuten reparados que han estado en funcionamiento muchos antildeos las comparaciones con los datos baacutesicos son muy valiosas para el anaacutelisis de la causa raiacutez del fallo e incluso pueden poner de manifiesto dantildeos ocasionados por ciertos tipos de fallos (ej un eje roto) Para identificar correctamente la causa y el efecto y prevenir que estos fallos vuelvan a ocurrir siempre investigue el fallo del equipo al nivel del sistema

Comparar los datos baacutesicos de un motor que ha fallado con los de un motor de repuesto puede revelar una debilidad del sistema relacionada con la aplicacioacuten o el proceso

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Como utilizar los datos baacutesicos del motorsistemaEl mantenimiento realizado durante la operacioacuten normal del motor y en las paradas de produccioacuten planeadas oscila desde un monitoreo al azar hasta un seguimiento programado aunque su frecuencia puede depender del tamantildeo la ubicacioacuten y la naturaleza criacutetica de la aplicacioacuten Para poder realizar comparaciones uacutetiles las vari-ables baacutesicas se deben correlacionar con aquellas que fueron recopiladas durante el arranque inicial o despueacutes de realizar varias reparaciones A continuacioacuten presentamos un par de ejemplos Hacer el anaacutelisis de tendencia de los datos baacutesicos de una bomba centriacutefuga puede alertar al operario sobre un

cambio significativo en la corriente de liacutenea que indica que la eficiencia de la bomba se ha reducido Reparar o reemplazar la bomba restauraraacute la eficiencia del sistema motorbomba mientras se mejora la produccioacuten

Eficiencia del sistema = Eficiencia del motor x Eficiencia de la bomba

094 (eff del motor) x 060 (eff reducida de la bomba) = 056

094 (eff del motor) x 080 (eff de la bomba reparada) = 075

Analizar la tendencia de los datos baacutesicos de la corriente consumida por un motor desacoplado o de la resis-tencia de aislamiento de su bobinado pueden evitar un fallo del bobinado debido a la pronta deteccioacuten de un deterioro del sistema de aislamiento o de un rodamiento desgastado En estos casos por lo general los mo-tores se pueden limpiar y reparar enveacutes de ser rebobinados

15 Gestioacuten total del motorLos programas para efectuar la gestioacuten total de los motores generalmente realizan un seguimiento de las com-pras y de los repuestos en una base de datos utilizando para ello la informacioacuten de la placa del motor su ubicacioacuten y la aplicacioacuten Normalmente tambieacuten realizan el seguimiento de los datos baacutesicos del mantenimien-to del almacenaje y de las reparacionesTales programas bajan los costos reduciendo los tiempos muertos (repuestos faacutecilmente disponibles) y dis-minuyen los inventarios (identificacioacuten de los repuestos que se pueden usar en varios sitios) Aquiacute el punto clave consiste en determinar si la solucioacuten maacutes confiable y menos costosa es almacenar los motores de repuesto in situ o contratarlo con un centro de servicios u otro proveedor

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2 Seguimiento operacional y mantenimiento

21 Aplicacioacuten-consideraciones especiacuteficasEvaluacutee cuidadosamente la aplicacioacuten- consideraciones especiacuteficas para asegurar el funcionamiento confiable y eficiente de sus motores Eficiencia y peacuterdidas de los motores En los motores eleacutectricos la eficiencia se define como la potencia de sali-

da dividida por la potencia de entrada expresada en porcentajeEficiencia = Potencia de salida Potencia de entrada x 100 Debido a las peacuterdidas en el motor una pequentildea parte de la potencia de entrada se convierte en calor en lugar de trabajo Lo anterior incluye las peacuterdidas Isup2R en el estator y el rotor las peacuterdidas por friccioacuten y ventilacioacuten las peacuterdidas en el nuacutecleo y las peacuterdidas adicionales con cargaPotencia de entrada - Potencia de salida = Peacuterdidas en el motorLos motores maacutes eficientes tienen menos peacuterdidas que los motores de eficiencia estaacutendar por lo tanto con-sumen menos energiacutea funcionan maacutes frescos y duran maacutes Por motivos de mercadeo y poliacuteticas de precios los fabricantes han estado clasificando los niveles de eficiencia de los motores utilizando para describirlos teacutermi-nos como energeacutetico-eficientes de alta eficiencia o de eficiencia PremiumLa ley de poliacutetica energeacutetica de 1992 (EPAct) establecioacute los niveles miacutenimos de eficiencia para motores de propoacutesito general con potencias entre 1 y 200 hp y la ley de independencia y proteccioacuten energeacutetica de 2007 (EISA) elevoacute estos valores miacutenimos de eficiencia hasta los niveles Premiumreg de la norma NEMA mientras a su vez ampliaba el alcance de los motores incluidos Como respuesta a esto los fabricantes han aumentado la eficiencia paulatinamente reduciendo las peacuterdidas en los motoresLa eficiencia es una consideracioacuten importante para poder obtener lo maacuteximo de su motor eleacutectrico Con una pequentildea inversioacuten inicial un modelo de motor maacutes eficiente puede tener menores costos de operacioacuten y durar maacutes

Factor de potencia En un circuito CA el factor de potencia es la rel-acioacuten entre los kW (kilovatios) y los kVA (kilovoltio-amperios) y para una carga determinada su valor estaacute entre 0 y 1Elevar un factor de potencia bajo haraacute que la corriente que circula por los cables de alimentacioacuten del motor y otros equipos sea menor y por consigui-ente reduciraacute el calentamiento y el deterioro teacutermico Tambieacuten puede bajar los costes de energiacutea (donde aplique) rebajando o eliminando los sobrecos-tos que cobran las compantildeiacuteas electrificadoras por un bajo factor de potenciaEn la Figura 6 se muestran los puntos en los cuales se pueden instalar condensadores para corregir el factor de potencia de un motor eleacutectrico Por lo general para la mayoriacutea de los motores instalar los condensa-dores en el punto 2 es la mejor opcioacuten y normalmente conectarlos en el punto 1 es mejor que instalarlos en el punto 3 Cuando el motor estaacute desconectado los puntos 2 oacute 3 tambieacuten lo estaacuten

el punto 1 siempre estaacute energizado esto podriacutea provocar sobreten-siones y torques transitorios si hay maacutes motores o equipos inductivos conectados al barraje (bus)

2

1 Bus

Arrancador

Fusibleinterruptor

Contactor

Releacute desobrecarga

Motor

3

Figura 6 Ubicacioacuten de los con-densadores para correccioacuten

del factor potencia en motores de induccioacuten

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La ubicacioacuten en el punto 3 requiere utilizar dispositivos de proteccioacuten de menor capacidad ya que el flujo de corriente disminuye

La ubicacioacuten en el punto 3 puede producir transitorios de conmutacioacuten de gran amplitud o picos de corri-ente en motores que conmutan o que arrancan y paran con frecuenciandashej motores de ascensores motores de varias velocidades con arranque estrella-triaacutengulo por auto transformador en transicioacuten abierta o por devanado partido (excepto la denominada delta extendida o doble delta) Para este tipo de aplicaciones lo mejor es instalar los condensadores en el punto 1

Torques transitorios voltajes y corrientes Bajo ciertas condiciones los motores pueden desarrollar transitori-amente entre 5 a 20 veces su torque nominal Las causas maacutes comunes de estos peligrosos torques transitorios (y de los transitorios de voltaje y de corriente) incluyen Transferencias entre barrajes (bus) y re-cierres desfasados Conexiones invertidas Cambios de alta a baja velocidad(motores con varios bobinados) Corto circuitos externos Conexioacuten y maniobras en equipos de correccioacuten de factor de potencia Correccioacuten exagerada del factor de potencia con condensadores Variadores de frecuencia electroacutenico o drives

Armoacutenicos Algunos tipos de cargas eleacutectricas (ej fuentes de poder electroacutenicas para equipos digitales) con-sumen corriente en forma de ondas distorsionadas que contienen armoacutenicos de frecuencia-ej muacuteltiplos de la frecuencia de liacutenea Los armoacutenicos de voltaje asociados pueden estar presentes en los motores del sistema cau-sando un incremento en las peacuterdidas de los motores Utilice un analizador de calidad de energiacutea para detectar los armoacutenicos y filtros para controlarlos

Corriente de arranque y nuacutemero de arranques Los arranques sucesivos pueden dantildear los motores debido al aumento de la temperatura ocasionado por esta condicioacuten en la que circula una alta corriente De acuerdo con las normas NEMA MG1 1254 y MG 10 181 bajo unas condiciones normales de operacioacuten el nuacutemero de ar-ranques seguros depende del valor de la inercia de la carga a la potencia y velocidad nominales del motor (vea la Tabla 12-7 en la norma NEMA MG 1)En un motor que inicialmente se encuentre a temperatura ambiente se pueden realizar dos arranques suce-sivos ( con el motor desacelerando entre arranques) si no se excede la inercia de la carga y se sigue la ley cuadraacutetica de la curva de carga o un solo arranque si su temperatura inicial no excede su temperatura de op-eracioacuten nominal La ley cuadraacutetica de la curva de carga significa que el torque requerido variacutee con el cuadrado de la velocidad y que el torque a plena carga y a maacutexima velocidad sean igualesPara funcionamiento en condiciones inusuales de carga consulte al fabricante para determinar si el disentildeo del motor es el adecuado Si se requieren arranques adicionales aseguacuterese que el disentildeo del motor los puede soportar sin causar un aumento de temperatura perjudicial Para prologar la vida uacutetil del motor al maacuteximo no exceda el nuacutemero de arranques requeridos por la aplicacioacuten

22 Mantenimiento preventivo predictivo y basado en la confiabilidad Las palabras mantenimiento preventivo (PM) y mantenimiento predictivo (PdM) son teacuterminos familiares pero las labores asociadas con estos meacutetodos y la prolongacioacuten del tiempo de operacioacuten de los motores eleacutectricos no siempre estaacuten claros Esta seccioacuten describe actividades normalmente asociadas al PM y al PdM como tambieacuten una estrategia denominada mantenimiento basado en la confiabilidad (RBM)

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Mantenimiento preventivo (PM) El principal objetivo de este tipo de mantenimiento es evaluar la salud del motor por medio de inspecciones y pruebas Por ejemplo el estado de un bobinado se determina por el valor de los megohmios obtenidos en una prueba de resistencia de aislamiento (IR)La pruebas eleacutectricas normalmente incluyen la IR (a motor parado) y la medicioacuten individual de las corrientes y voltajes de fase (en funcionamiento normal) Son menos comunes las mediciones de la resistencia la induc-tancia y la capacitancia del bobinado asiacute como tambieacuten el anaacutelisis de firma de corriente del motor (MCSA) (vea las Paacuteginas 14-16)En un programa de PM las verificaciones mecaacutenicas generalmente incluyen el anaacutelisis de vibracioacuten (espectros por FFT) y con menos frecuencia el alineamiento (vea las Paacuteginas 4-6 y 16)Otras actividades del PM comuacutenmente incluyen la limpieza e inspeccioacuten la lubricacioacuten la verificacioacuten de los niveles de lubricacioacuten el ajuste de la tensioacuten de las correas y el apriete de los pernos de fijacioacuten Oca-sionalmente tambieacuten se miden las temperaturas con un termoacutemetro infra-rojo o una caacutemara termograacutefica Los niveles de ruido se pueden comprobar de forma subjetiva o utilizando un equipo de anaacutelisis acuacutestico Los veredictos del PM se basan en los resultados de cada actividad

Mantenimiento predictivo (PdM) El mantenimiento predictivo pronostica cuando se deben llevar a cabo trabajos de mantenimiento correctivo (acciones) o cuando podemos esperar que ocurra un fallo Tambieacuten llamado monitoreo por condicioacuten o supervisioacuten de estado el PdM consiste en analizar las tendencias y evaluar la mayoriacutea de las actividades asociadas al PMEn el PdM generalmente se evaluacutean las tendencias de los resultados de las pruebas de resistencia de aislamien-to (IR) e iacutendice de polarizacioacuten (IP ) y algunas veces paraacutemetros del circuito del motor al igual que los valores de corriente y de voltaje como tambieacuten los resultados del anaacutelisis de firma de corriente del motor (MSCA) El anaacutelisis de tendencias de las actividades mecaacutenicas rutinarias normalmente incluye los espectros de vibracioacuten y ocasionalmente los resultados de las mediciones de temperaturaComo ejemplo tenemos si el valor en megohmios de la resistencia de aislamiento de un bobinado era inicial-mente aceptable pero esta tiende a bajar dicha tendencia podraacute ser utilizada para programar actividades de mantenimiento correctivo antes de que los valores de IR caigan hasta un nivel peligroso o para predecir cuaacuten-do seraacuten muy bajos para que el motor funcione de forma segura

PM versus PdM En el PM se evaluacutean el estado de las maacutequinas utilizando un sencillo conjunto de mediciones y observaciones Si los resultados son obvios o se pueden comparar faacutecilmente con paraacutemetros de aceptacioacuten la accioacuten a seguir cualquiera que esta sea estaacute clara Por ejemplo un eje roto necesita reparacioacuten inmediata mientras un valor de resistencia de aislamiento igual a cero sugiere que el motor deberaacute ser rebobinadoLa ventaja del PdM es que en eacutel se analizan las tendencias de los resultados de las pruebas para planificar cuando seraacute necesaria una accioacuten correctiva o poder predecir la fecha en la que ocurriraacute un fallo Por ejemplo proba-blemente antes de la ruptura del eje habraacuten aumentos no lineales de vibracioacuten y de desalineacioacuten Al analizar la tendencia de estas mediciones es posible detectar y corregir condiciones que de otra manera habriacutean derivado en un fallo del eje Asiacute mismo analizar la tendencia de los resultados de las pruebas de IR puede revelar un deterioro en el aislamiento por lo que el motor se puede limpiar y reacondicionar en lugar de ser rebobinado

Mantenimiento basado en la confiabilidad (RBM) El RBM tambieacuten denominado mantenimiento basado en el riesgo (RCM) es un meacutetodo loacutegico para determinar la mejor combinacioacuten de actividades de mantenimiento que permitan aumentar la confiabilidad y la seguridad en la operacioacuten de los equipos Esto incluye limpieza y lubricacioacuten al igual que la reparacioacuten o el cambio de las componentes que han falladoLa confiabilidad expresa la probabilidad que un motor pueda funcionar adecuadamente durante un tiempo especiacutefico bajo condiciones establecidas El RBM reduce el mantenimiento de las actividades maacutes rentables

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por lo que requiere conocimientos sobre los fallos caracteriacutesticos de los motores al igual que sus mani-festaciones y consecuencias

23 Inspeccioacuten y pruebasIndiferentemente que el meacutetodo de mantenimiento preferido sea el PM PdM or el RBM existen un nuacutemero de actividades de control y de herramientas de prueba que podemos escoger Inspeccioacuten Durante esta importante actividad se

pueden detectar partes dantildeadas componentes rotos o que faltan al igual que trayectorias de flujo de aire obstruidas y contaminadas Durante la ejecucioacuten de las actividades de PM or PdM se pueden realizar ajust-es menores (ej tensionar las correas o apretar pernos flojos) asiacute como tambieacuten limpiar el polvo y la con-taminacioacuten de los lugares de acceso Las temperaturas anormales de operacioacuten pueden detectarse con la ayuda de un termoacutemetro infra-rojo o una caacutemara termograacutefica

Prueba de resistencia de aislamiento (IR) En esta prue-ba realizada a motor parado se aplican 500 voltios CC entre el bobinado y la carcasa (tierra) durante 60 segun-dos utilizando por lo general un megoacutemetro Si las fases del bobinado se pueden aislar de forma independiente como en una conexioacuten estrella-delta pruebe cada una de las fases por separado La Tabla 2 muestra los valores miacutenimos aceptables de IR

Tabla 2 Valores miacutenimos de resistencia de aislamiento a tierra recomendados medidos o corregidos a 40degC

Resistencia de aislamiento miacutenima Tipo de maacutequina

IR1min = 100 megohmios La mayoriacutea de maacutequinas de CA con estatores bobinados en pletina fabrica-das despueacutes de 1970

IR1min = 5 megohmios La mayoriacutea de maacutequinas con estatores bobinados en alambre redondo y en pletina con voltajes nominales por debajo de 1kV

Notes R1min = Valor de resistencia de aislamiento miacutenima recomendada para bobinados completos en megaohmios y a 40degC kV = Voltaje nominal liacutenea-liacutenea de la maacutequina en kilovoltios rms Corrija la resistencia de aislamiento a una temperatura base de 40degC de la siguiente forma Rc 40degC = Kt x Rt

Donde Rc 40degC = La resistencia corregida a 40degC (en megohms) Rt = La resistencia de aislamiento medida (en megohmios) Kt = Coeficiente de correccioacuten de temperatura (de la Figura 7)

Para realizar la correccioacuten a 40ordmC de la resistencia de aislamiento medida (Rt) multipliacutequela por el coeficiente de temperatura Kt Rc = Rt x KtC

oefic

ient

e de

Tem

pera

tura

Kt p

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tenc

ia d

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Temperatura del Bobinado en Grados Celsius

Figura 7 Correccioacuten por temperatura de la resistencia de aislamiento

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Prueba de relacioacuten de absorcioacuten dieleacutectrica (DAR) El valor del DAR indica la condicioacuten del bobinado com-parando una medida de resistencias de aislamiento tomada durante un periacuteodo de tiempo con otra medida tomada en un lapso de tiempo maacutes corto Mida la resistencia de aislamiento a los 30 segundos y posteriormente a los 60 segundos con un instrumento digital Para calcular el DAR divida la medida obtenida a los 60 segun-dos por la medida obtenida a los 30 segundos y consulte la tabla 3 para evaluar la condicioacuten del bobinado

Tabla 3 Evaluacioacuten de la relacioacuten de absorcioacuten dieleacutectrica (DAR)

6030 segundos (DAR) Condicioacutenlt 11 Pobre

11 a 124 Cuestionable125 a 13 Aceptable14 a 16 Buena

gt 16 Exelente

Medicioacuten de la resistencia de los bobinados Para verificar conexiones con alta resistencia o posibles conex-iones defectuosas mida la resistencia de los bobinados entre los terminales del motor utilizando un puente o un medidor digital para resistencias bajas (DLRO)

Medicioacuten de la inductancia y capacitancia Con equipos especializados de prueba se pueden comparar las inductancias y capacitancias entre cada par de cables del bobinado y verificar si existe alguacuten desbalance Aunque no hay normas industriales para la aceptacioacuten de estos desbalances los manuales de los fabricantes proporcionan algunas guiacuteas

Anaacutelisis de firma de corriente del motor (MCSA) Esta prueba diagnoacutestica problemas en el rotor detectan-do corrientes inducidas en los devanados del estator y comparando la amplitud de las bandas laterales a 2X frecuencia de deslizamiento a una frecuencia central de 50 oacute 60 Hz Un transformador de corriente (CT) tipo pinza amperimeacutetrica instalado en los cables del motor o los cables de control de un transformador de corriente producen una sentildeal que se muestra en la pantalla de un analizador de espectros generalmente un analizador de vibraciones FFT Para que la prueba sea efectiva la carga aplicada debe producir el deslizamiento sufici-ente para separar las bandas laterales de la frecuencia central Aunque no existen normas industriales para la aceptacioacuten de las pruebas de MSCA los valores de los manuales de los fabricantes sirven como guiacutea La Tabla 4 incluye los problemas que se pueden detectar con esta prueba

Tabla 4 Problemas en el rotor detectables con las pruebas MSCA

Problemas en el rotor Siacutentomas

Fallos de la jaula de ardilla Alta vibracioacuten a la velocidad de operacioacuten 1X con bandas laterales a la frecuencia de paso polar

Barras fisuradas Bandas laterales a la frecuencia de paso polar en los muacuteltiplos de la velocidad de operacioacuten

Barras abiertas o sueltas bull Altos niveles de vibracioacuten a la frecuencia de paso de las barras del rotorbull Bandas laterales a la frecuencia 2X alrededor de la frecuencia de paso de las barras

del rotorbull Muacuteltiplos de la frecuencia de paso de las barras del rotor

La frecuencia de paso de las barras del rotor es igual al nuacutemero de barras del rotor multiplicadas por la velocidad de operacioacuten

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Pruebas de hipot y de impulso (onda de choque) Estas dos pruebas evaluacutean el estado del sistema de aislamiento del motor aplicando a los bobinados una tensioacuten que excede la nominal (una sobretensioacuten) Las pruebas que utilizan sobretensiones pueden causar que un devanado falle provocando una parada de pro-duccioacuten es por esto que estas pruebas no deben formar parte de los programas de PM o PdM (Figura 8) Aunque estas pruebas normalmente no ocasionan dantildeos a los bobinados que se encuen-tran en buenas condiciones pueden causar que los devanados que tengan debilidades eleacutectricas fallen durante la prueba o un poco despueacutes de la misma Nunca aplique sobretensiones a un bobina-do sin contar con un plan B Es mejor que un motor falle bajo condiciones controladas que cuando se encuentre en servicio

Anaacutelisis de vibraciones La prueba mecaacutenica maacutes comuacuten en los programas de PM y PdM es el anaacutelisis de vibraciones utilizando un analizador de espectros FFT La transformada raacutepida de Fouri-er ( FFT) convierte los datos de la vibracioacuten en espectros (amplitud de las formas de onda vs frecuencia) dentro de un amplio rango de frecuencias (Figura 9) Para los motores horizontales los valores de las vibraciones generalmente se toman en los planos horizontal y vertical de ambos rodamientos y axialmente como miacutenimo en uno de los alojamientos de los rodamiento Los valores de vibracioacuten liacutemites seguacuten las normas NEMA aplican solo a motores desacop-ladosndashej a motores que no se encuentran instalados los valores descritos en artiacuteculos teacutecnicos independientes y en los manuales de los fabricantes de los equipos sirven como guiacutea

24 Re-engrase de los rodamientosLa experiencia demuestra que los rodamientos defectuosos causan maacutes fallos en motores que cualquier otra causa particular Para asegurar una larga vida y un funcionamiento confiable del motor verifique regularmente los niveles de lubricacioacuten de los rodamien-tos en busca de fugas y contaminacioacutenDetermine los intervalos de re-lubricacioacuten y el tipo y grado de lubricante adecuados teniendo en cuenta las recomendaciones del fabricante establecidas en la placa de lubricacioacuten (si estaacute disponible) De lo contrario siga las indicaciones descritas en este manual Funciones de los lubricantes Los lubricantes de los rodamientos realizan varias tareas fundamentales que

incluyen Separar las superficies de deslizamiento o de rodadura Reducir el desgaste Minimizar el coeficiente de friccioacuten (ej reduciendo el calentamiento) Remover el calor producido por la friccioacuten Impedir el ingreso de contaminacioacuten Prevenir la corrosioacuten

Figura 8 Las pruebas que emplean sobretensiones no deben formar parte de

un programa de PM o PdM

Velo

cida

d de

la v

ibra

cioacuten

(pul

s p

ico)

Frecuencia (CPM)

Maacutequinas Grado AAplica a maacutequinas sin requerimientos especiales de vibracioacuten

061 g picoAceleracioacuten

constante049 g

60 600 6000 60000 600000

Despla

zamien

to

cons

tante

0002

4rdquo pi

co-pi

co

Liacutemite 015 (montaje resiliente)

0001

9rdquo pi

co-pi

co Limite 012(montaje riacutegido)

Figura 9 Graacutefico NEMA de vibraciones globales

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Rodamientos lubricados con grasa A no ser que se encuentren ldquosellados de por vidardquo los rodamientos lu-bricados con grasa requieren un re-engrase perioacutedico a traveacutes de los tubos de lubricacioacuten Seleccione la grasa compatible la cantidad y los intervalos de lubricacioacuten de acuerdo con las siguientes directrices

Compatibilidad de la grasa No todas las grasas y los aditivos son compatibles por tanto es de vital impor-tancia determinar el tipo de grasa de los rodamientos y re-engrasarlos con un lubricante compatible Los efectos de la incompatibilidad de la grasa variacutean dependiendo de la aplicacioacuten el tipo y el grado de incom-patibilidad y van desde un aumento intermedio del desgaste del rodamiento hasta un fallo catastroacutefico de la maacutequina

Use la Tabla 5 como punto de partida para determinar la compatibilidad de la grasa man-teniendo los siguientes puntos en menteloz No mezcle grasas incompatiblesloz No mezcle grasas cuya compatibilidad se

encuentre al liacutemiteloz Auacuten si la Tabla 5 indica compatibilidad siem-

pre es mejor preguntar a ambos fabricantes No mezcle la grasa si existe una miacutenima dudaDiferentes formulaciones del mismo aceite pueden ser incompatibles por lo que re-lubri-car con grasas de la misma base (ej polyurea con otra polyurea) todaviacutea podriacutea causar problemas Los lubricantes pueden contener ademaacutes aditivos espesantes y algunos de ellos son incompatibles La mejor praacutectica consiste en utilizar la misma grasa que ya existe en los rodamientosndashsiempre y cuando sea la adecuada para la aplicacioacuten

Los signos de incompatibilidad de un lubricante o sus aditivos pueden incluir Aumentos inu-suales del calentamiento desgaste del metal vibracioacuten o emisioacuten ruido cambios inusuales en el color del lubricante un incremento suacutebito de partiacuteculas extrantildeas fugas debidas a los cambios de viscosidad formacioacuten de espuma y emulsionado separacioacuten aparente de fluidos o geles en los visores de aceite

Tabla 5 Compatibilidad de grasas

B = En el liacutemite C = Compatible | = Incompatible

Comp

lejo d

e alum

inio

Comp

lejo d

e bari

oEs

tearat

o de c

alcio

Calci

o anh

idro

Comp

lejo d

e calc

ioSu

lfona

to de

calci

oBe

ntona

(arci

lla)

Estea

rato d

e liio

Litio

anhid

roCo

mplej

o de l

itioPo

lyurea

Con

venc

ional

Polyu

rea es

table

al co

rte

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 Complejo de aluminio I I C I B I I I C I C 2 Complejo de bario I I C I C I I I I I B

3 Estearato de calcio I I C I C C C B C I C 4 Calcio anhidro C C C B B C C C C I C 5 Complejo de calcio I I I B I I I I C C C 6 Sulfonato de calcio B C C B | | B B C I C 7 Bentona (arcilla) I I C C I I | | I I B

8 Estearato de litio I I C C I B I C C I C

9 Litio anhidro I I B C I B I C C I C 10 Complejo de litio C I C C C C I C C I C

11 Polyurea convencional I I I I C I I I I I C 12 Polyurea estable al corte C B C C C C B C C C CEsta informacioacuten solo se debe usar como una guiacutea Consulte al fabricante de cada producto antes de mezclar grasas diferentes

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Cantidad de grasa Un llenado excesivo de la cavidad puede alterar la consistencia de la grasa(cortarla)ndashej calentamiento por friccioacuten que degrada el lubricante separando el aceite de los componentes baacutesicos El exceso de grasa tambieacuten puede contaminar el sistema de aislamiento del motor provocando un fallo prema-turo de los devanados Utilice la siguiente ecuacioacuten para estimar la cantidad de grasa que hay que aplicar durante el re-engrase

G = 011 x OD x W (unidades inglesas) or G = 00048 x OD x W (unidades meacutetricas) Donde G = cantidad de grasa (onzas fluidas o gramos) OD = diaacutemetro exterior del rodamiento( pulgadas o mm) W = ancho del rodamiento (pulgadas o mm) Caacutelculo simple de la cantidad de grasa para un rodamiento de bolas 318 OD = 748rdquo (190 mm) W = 169rdquo (43 mm)

G = 011 x 748rdquo x 169rdquo = 139 oz o G = 00048 x 190 mm x 43 mm = 39 gramos Intervalos de re-engrase Los intervalos de re-engrase para condiciones normales de operacioacuten dependen de la

velocidad y el diaacutemetro interno del rodamiento El intervalo de re-lu-bricacioacuten se calcula con ayuda de la Figura 10 de la siguiente forma loz Busque la velocidad del motor en

el eje horizontalloz Trace una liacutenea vertical desde las

rpm del motor hasta la curva que representa el diaacutemetro interior del rodamiento (en miliacutemetros) o hasta la siguiente medida maacutes pequentildea

loz Desde ese punto trace una liacutenea horizontal hasta interceptar las horas de operacioacuten aplicables para el tipo de rodamiento (intervalo de re-lubricacioacuten)

Condiciones de operacioacuten anormales (ej alta temperatura vibraciones y Figura 10 Intervalos de re-lubricacioacuten para rodamientos de

bolas o rodillos en maacutequinas con ejes horizontales en reposo

Limpie el engrasador y remueva el tapoacuten de drenaje del motor antes de engrasarlo Re-engrase con la cantidad de grasa recomendada para las dimensiones del rodamiento y despueacutes haga funcionar el motor durante al menos 30 minutos sin instalar el tapoacuten de drenaje para purgar el exceso de grasa o la grasa antigua de la caacutemara

1510000

642

100086343

252

15

10080605040302015

10

252

15

100008643

252

15

100075

543

252

15

10075

50

325

215

1000086

43

252

15

100086

43

215

100

HORA

S DE

FUN

CION

AMIE

NTO

C B A

Escala A Riacutegido de bolaslEscala B Rodillos ciliacutendricosEscala C Empuje-bolas y rodillos

RPM100 2 3 4 5 6 7 8 9 1000 2 3 4 5 6 7 8 9 10000

406080100120180200240280

Los intervalos de re-lubricacioacuten para condiciones habituales de funcionamiento pueden ser determinados en funcioacuten dela velocidad y el diaacutemetro interior del rodamiento El diagrama es vaacutelido para rodamientos de maacutequinas con ejeshorizontales en reposo bajo condiciones normales

TIPO DE RODAMIENTO

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contaminacioacuten) pueden requerir un aumento de la frecuencia de re-lubricacioacuten Aparte de la experiencia con la aplicacioacuten no existen reglas simples para determinar el aumento en la frecuencia de re-lubricacioacuten

Rodamientos lubricados con aceite Seleccione el aceite compatible la viscosidad y los intervalos de lubri-cacioacuten de acuerdo con las siguientes directrices

Compatibilidad del aceite Los fabricantes de aceites utilizan muchos aditivos diferentes y algunos de ellos son incompatibles La incompatibilidad de los aditivos del aceite puede producir los mismos problemas ocasionados por la incompatibilidad de las grasas por lo que la mejor praacutectica consiste en determinar el tipo de aceite que hay dentro del caacuterter y re-lubricar con el mismo-siempre y cuando sea apropiado para la aplicacioacuten Si fuese necesario utilizar un aceite diferente pregunte a ambos fabricantes si son compatibles No mezcle los aceites si existe una miacutenima duda

Viscocidad del aceite para rodamientos de bolas y rodillos La Tabla 6 proporciona las directrices para seleccionar la viscosidad del aceite en motores horizontales provistos con rodamientos de bolas y rodillos tomando como baseloz La temperatura de operacioacuten (degC o degF)loz El diaacutemetro medio del rodamiento (dm = (ID + OD)2) en mmloz Velocidad de operacioacuten (n) en rpmloz Nivel de carga del rodamiento (suavenormal o pesadoimpacto)

Tabla 6 Efecto de la temperatura en la seleccioacuten de la viscosidad del aceite para rodamientos de bolas y rodillos en motores horizontales

Viscosidad cinemaacutetica adecuadandashgrado de viscosidad ISO carga suavenormal o [carga pesadaimpacto]

Temperatura de operacioacuten degC (degF)

valor dmn

600000 oacute maacutes 300000 a 600000 300000 o menos

-30 ~ 0 (-22 ~ 32) 15 22 oacute 46 (todas las cargas)

15 22 oacute 46 (todas las cargas)

15 22 oacute 46 todas las cargas)

0 ~ 60 (32 ~ 140) 7 10 oacute 22 [NA] 32 [56 oacute 68] 56 [68]

60 ~ 100 (140 ~ 212) 22 32 oacute 56 [NA] 32 oacute 56 [56 oacute 68] 56 oacute 68 [68 oacute 100]

100 ~ 150 (212 ~ 302) NA (todas las cargas) 56 oacute 68 [68 oacute 100] 56 oacute 68 [100 oacute 460]

Ejemplo Calcule la viscosidad correcta bajo condiciones normales de carga de un rodamiento de bolas 6210 que funciona a 3600 rpm a 90degC (194degF)ndashej la relacioacuten entre la capacidad dinaacutemica del rodamiento y la carga aplicada (Cr Pr) estaacute entre 006 y 012 (006 lt Cr Pr lt012)

loz Calcule el diaacutemetro medio del rodamiento(ID + OD)2) = dm (en mm)(50 + 90)2 = 70 mm

loz Calcule el valor dmn multiplicando el diaacutemetro medio por la velocidad de operacioacuten dm (mm) x n (rpm) = dmn70 x 3600 = 252000 dmn

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loz Seleccione la viscosidad apropiada en la Tabla 6 (en este caso es un aceite para rodamientos o turbinas ISO VG 56 oacute VG 68 )En los motores verticales utilice como guiacutea la Tabla 7 para seleccionar la viscosidad correcta independien-temente del tamantildeo del rodamiento o la velocidad (Nota Si la placa de lubricacioacuten del motor especifica aceite sinteacutetico NO lo sustituya por otro tipo de aceite)

Tabla 7 Viscosidad del aceite en motores verticales con rodamientos de bolas o rodillos

Rodamientos de empuje de bolas de contacto angular

Rodamientos de empuje de rodillos esfeacutericos

Rango de tem-peratura ambiente

Hasta 38degC (100degF)

Por encima de 38degC hasta 60degC (100degF a 140degF)

Hasta 4degC (40degF)

Por encima de 4degC hasta 60degC (40degF a 140degF)

ISO VG 32 68 68 150

Viscosidad del aceite e intervalos de lubricacioacuten para motores con cojinetes anti-friccioacuten En los cojinetes anti-friccioacuten la tolerancia que existe entre su diaacutemetro interno y la zona del eje en la cual se apoya es criacutetica Cualquier pequentildeo contacto metal-metal puede aumentar la temperatura del cojinete y los dantildeos asociados a ello( friccioacuten estriado metal fundido) pueden degradar raacutepidamente el cojinete lo que podriacutea ocasionar un fallo catastroacutefico Para conservar las tolerancias de los cojinetes anti-friccioacuten siga las directrices indicadas en la Tabla 8

Tabla 8 Viscosidad del aceite e intervalos de lubricacioacuten en motores con cojinetes anti-friccioacutens

Temperatura ambiente inicial y rango de temperaturas de operacioacuten degC (degF)

Velocidades del eje (rpm)

Rango de viscosidad ISO

Intervalo de lubricacioacuten

Por debajo de 10degC (50degF) Todas Consulte al fabricante ---

10degC a 32degC(50degF a 90degF)

Mayor a 1800 32 a 68 5000 horas de trabajo o 1 antildeo lo que ocurra primero

Hasta 1800 68 a 100 1 antildeo

Arriba de 32degC (90degF) Todas Consulte al fabricante ---

Intervalos de re-lubricacioacuten con aceite Seleccione los intervalos de re-lubricacioacuten siguiendo las instruc-ciones del fabricante (si estaacuten disponibles) De lo contrario utilice los intervalos indicados en la Tabla 8

ADVERTENCIA Si la unidad tiene bobinas enfriadas por agua esta refrigeracioacuten deberaacute estar operativa De lo contrario la viscosidad del aceite puede caer por debajo de la miacutenima requeri-da para que el rodamiento funcione de forma segura

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Los arranques y paradas frecuentes los ambientes huacutemedos y sucios las temperaturas extremas y otras condiciones de servicio severas requieren cambios de aceite maacutes frecuentes que los indicados en la Tabla 8 Contacte al fabricante para obtener los intervalos de cambio de aceite para situaciones especiacuteficas o verifique regularmente el aceite en busca de decoloracioacuten o contaminacioacuten Reemplaacutecelo si fuese necesario Otra forma para determinar el intervalo del cambio de aceite es enviando a un laboratorio una muestra perioacutedica para su anaacutelisis

Tome las muestras de aceite con el motor en reposo para evitar remover mucho el lubricante Cuando cambie el aceite llene el caacuterter hasta el nivel que normalmente se ve ldquoen reposordquo a traveacutes del visor cuando la maacutequina estaacute parada

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Apeacutendice A Datos baacutesicos del motor y de su instalacioacuten

INSPECCION FISICA (escoja lo que aplique)Faltan partes o estaacuten dantildeadas Pintura exterior defi ciente Sin bloqueo de eje o bloqueo inadecuadoFuga de lubricante Pintura protectora del eje defi ciente Sin defectos visibles

Descripcioacuten de defectos y anomaliacuteas _________________________________________________________________

RESISTENCIA DE AISLAMIENTO NA NPResultado Tensioacuten aplicada Resistencia (megohms)

Pasa Fallo _____ Voltios CC

1-min ________ MΩ10-min _______ MΩ

HIPOT NA NPResultado Tensioacuten aplicada (indique CA o CC)

Pasa Fallo ________ Voltios CA CC

PRUEBA MONO FAacuteSICA DE ROTOR NA NPResultado Corriente (amps) Relacioacuten (max min)

Pasa Fallo

Max ___________Min ___________ __________

RESISTENCIA DE BOBINADOS NA NP

ResultadoResistencia (indique ohms o milliohms)

Cables 1 - 2 Cables 2 - 3 Cables 3 - 1 Pasa Fallo

_________ Ω mΩ

_________ Ω mΩ

_________ Ω mΩ

Si existen maacutes de 3 cables identifi que la conexioacuten entre ellos (ej 1-62-43-5 etc)

IMPULSO NA NPResultado Tensioacuten aplicada

Pasa Fallo ________ Voltios

ACCESORIOS NA NPFuncionan Tipo de dispositivo

Siacute No

Resistencias de calefaccioacuten

PRUEBAS ESTATICAS (MOTOR APAGADO)

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Nota NA signifi ca ldquono aplicardquo y NP signifi ca ldquono realizadardquo

EXENTRICIDAD DEL EJE DE SALIDA NA NPResultado Excentricidad Medida con indicador de

caraacutetula Pasa Fallo __________ (pul o mm)

DIAMETRO DEL EJE DE SALIDA NA NPResultado Diaacutemetro

Medida con microacutemetro Pasa Fallo __________ (pul o mm)

Comentarios sobre las pruebas estaacuteticas (si hay alguno) _________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Formato de muestraID del motor Instalado en FechaMarca Modelo Tipo Ndeg SerieTamantildeo constructivo Encerramiento Voltaje RPMHp kW Amperios a plena carga Efi ciencia a plena carga () Monofaacutesico TrifaacutesicoCoacutedigo Disentildeo Clase de aislamiento PesoRodamiento LA Rodamiento LOA Aplicacioacuten(es)Fecha Instal _______________Amperios en vacio ____ vatios ____

Datos baacutesicos Siacute No

Espectros de vibracioacutenSiacute No

Datos de alineacioacuten Siacute No

Estado del motor Nuevo Reparado Almacenado Ubicacioacuten del motor Motivo del reemplazoHistorial de reparacioacutenComentarios (si hay alguno)

RELACIOacuteN DE ABSORCIOacuteN DIELEacuteCTRICA NA NPResultado 6030 sec (DAR) Condicioacuten

Pasa Fallo

lt 11 Pobre11 a 124 Cuestionable125 a 13 Aceptable14 a 16 Buenogt 16 Exelente

Mida la resistencia de aislamiento (IR) a los 30 segundos y a los 60 segundos con un instrumento digital Divida el valor a los 60-segundos entre el valor a los 30 segundos

Formato de muestra

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Continuacioacuten del formato

NOTAS

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Comentarios sobre las pruebas dinaacutemicas (si hay alguno) __________________________________________________________

PRUEBAS DINAacuteMICAS (MOTOR EN LIacuteNEA)

PRUEBAS EN VACIO NA NPFecha Amps Vatios

Comentarios

ANAacuteLISIS VIBRACIONAL NA NPSe tomaron espectros de vibraciones Siacute NoSi la respuesta es siacute no apunte abajo los datos de las medidas de vibracioacuten)

Resultado

Velocidad de la vibracioacuten medida en puls mms

Lado acoplamientoabajo

OLado op acoplamientoarriba

Pasa Fallo

Horizontal ________ Horizontal ________Vertical ___________ Vertical ___________Axial _____________ Axial _____________

Nota NA signifi ca ldquono aplicardquo y NP signifi ca ldquono realizadardquo

DATOS DE ALINEAMIENTO NA NP

RPMInstalacioacuten En servicio

RPMInstalacioacuten En servicio

Mils mm Mils mm Mils mm Mils mm

Acop

lam

ient

os

corto

s

Desalineamientoparalelo

Acop

lam

ient

os

con

esp

acia

dore

s Desalineamiento paralelo por pul-gada de distanciaDesalineamiento

angular

Pie suave Todas Pie suave Todas

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Apeacutendice B Como leer la placa de datos de un motor

Informacioacuten generalCuando compre o sustituya un motor preste atencioacuten a la terminologiacutea de la placa de datos que describe sus caracteriacutesticas de funcionamiento y su aplicacioacuten Un detalle aparentemente pequentildeo como ldquoDisentildeordquo podriacutea condicionar su eleccioacuten Estar familiarizado con la terminologiacutea de la placa de datos le ayudaraacute a resolver prob-lemas inesperados de funcionamiento

Informacioacuten necesaria Aunque se pueden suministrar maacutes detalles la norma NEMA MG 1 1040 requiere que la placa de datos de un motor cuente con la siguiente informacioacuten (vea la Figura B1) Tamantildeo constructivo (FR) Este normalmente se indica mediante 2 oacute 3 diacutegitos seguidos por una o maacutes letras

que identifican las dimensiones importantes de montaje del motor ej altura de eje y distancias entre los huec-os de fijacioacuten)

Tipo (TYPE) Los fabricantes pueden emplear la casilla opcional de la placa de datos ldquoTyperdquo para designar una familia de productos o rellenarla con otro tipo de adjetivo que identifiquen el montaje la forma o la funcioacuten del motor

Figura B1 Tiacutepica placa de datos NEMA en la que la informacioacuten requerida estaacute resaltadaFigure B1 Typical NEMA nameplate with required information highlighted

FR TYPE

PH

HP RPM SF

VOLTS NEMA NOM EFF

AMPS CODE DES

SF AMPS PF

Temperaturaambiente maacutexima

Tamantildeo constructivo

Nota Las placas de datos pueden incluir el nombre delfabricante y normalmente la ubicacioacuten de su sede principal

Nuacutemero de fases

Clase de aislamiento

Potenciade salida

Corriente acarga nominal

Velocidad acarga nominal

Letra coacutedigo para loskVA de rotor bloqueado

Letra dedisentildeo

Voltaje

Ciclo de trabajoo uso

Frecuencia

Factor se servicio(si es diferente a 10)

Tipo delfabricante

Eficiencia nominalNEMA (cuando searequerida)ldquoPROTEGIDOTERMICAMENTErdquo (siel motor proporcionatoda la proteccioacutendescrita en la normaNEMA MG 1 1256)ldquoPROTECCIOacuteN PORSOBRETEMPERATURA___rdquo y nuacutemero deldispositivo de proteccioacuten(para motores gt1 HP con dispositivos o sistemas de proteccioacuten)

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Potencia de salida (kW) Normalmente expresada en hp o kW este dato indica el valor de la potencia mecaacuteni-ca del motorndashej su capacidad para entregar a la velocidad nominal el torque requerido por la carga

hp = 134 x kW a la inversa kW = 0746 x hp

Ciclo de trabajo o uso (DUTY) Esta designacioacuten especifica el lapso de tiempo durante el cual el motor puede entregar su potencia nominal de forma segura Normalmente es ldquocontinuordquo (Cont) lo que NEMA define como indefinido El ciclo de trabajo de los motores que funcionan de forma intermitente (ej gruacuteas polipastos y actu-adores de vaacutelvulas) generalmente se expresa en minutos Ver la norma NEMA MG 11036

Temperatura ambiente maacutexima Esta es la temperatura maacutexima permitida en el aire circundante para garan-tizar que la temperatura maacutexima de operacioacuten del motor no excede el liacutemite del sistema de aislamiento La temperatura ambiente estaacutendar es de 40degC (104degF) Ver la Nota I en la norma NEMA MG 1 1244

Clase de aislamiento (CLASS INS CLS INSUL CLASS) Esta indica la temperatura que puede soportar el bobinado de un motor y se designa industrialmente con las letras A B F H Entre mayor sea la letra del alfabeto maacutes alta seraacute la temperatura segura de operacioacuten y el bobinado duraraacute maacutes a cualquier temperatura de funcionamiento dada

Velocidad a carga nominal (RPM) Esta es la velocidad a la cual se suministra la potencia de salida a la carga (velocidad a plena carga) Esta seraacute un poco menor que la velocidad sincroacutenica-ej la velocidad del campo magneacutetico rotativo del estator La diferencia entre las dos es la ldquovelocidad de deslizamientordquo o ldquorpm de desli-zamientordquo La Tabla B1 muestra las velocidades a plena carga tiacutepicas para motores pequentildeos y medianos

Tabla B1 Comparacioacuten entre la velocidad sincroacutenica y la velocidad a plena carga para motores de 60 Hz

Velocidad sincroacutenica RPM tiacutepica a plena carga3600 34501800 17501200 1140900 850

Reducir las rpm de deslizamiento aumenta la eficiencia del motor por lo que los disentildeos maacutes eficientes nor-malmente tienen velocidades a plena carga maacutes altas Esto puede ser problemaacutetico a la hora de reemplazar los motores de alta eficiencia en algunas aplicaciones Por ejemplo las bombas centriacutefugas y los ventiladores normalmente demandan una potencia de entrada que variacutea con las rpm elevadas al cubo lo que significa que un pequentildeo incremento en la velocidad produce un aumento mucho maacutes grande de potencia En aplicaciones similares tenga cuidado con esto antes de seleccionar un motor de reemplazo maacutes eficiente

El valor de la temperatura ambiente algunas veces se confunde con el incremento de temperatura El incremento de temperatura normalmente no estaacute expresado en la placa de datos pero la clase de aislamiento siacute El incremento de temperatura se basa en una combinacioacuten de factores como el tipo de encerramiento del motor la clase de aislamiento y el factor de servicio

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Frecuencia (HZ) La frecuencia normalizada en Norte Ameacuterica es 60 Hz y en otras partes del mundo gen-eralmente es de 50 Hz Si la placa de datos muestra maacutes de una frecuencia tambieacuten deberaacute indicar las caracteriacutesticas que dependen de cada una de ellas El aumento del uso de variadores de frecuencia (VFDs) demanda que exista un rango de frecuencias en la placa de datos Si aparece solo una frecuencia consulte al fabricante antes de accionar el motor con un VFD En las aplicaciones que no usan variadores de frecuencia la norma NEMA MG 1 permite una variacioacuten de solo plusmn5 de la frecuencia

Nuacutemero de fases (PH) Una o tres Los motores incluidos en el alcance de este manual son trifaacutesicos alimenta-dos con tres liacuteneas de corriente alterna (CA)

Corriente nominal(AMPS) La corriente nominal son los amperios a potencia nominal (hp) y a frecuencia y voltaje de placa Exceder el valor de la corriente nominal auacuten en una sola fase acortaraacute la vida teacutermica del bobinado

No trate de calcular la carga de un motor a partir de su corriente La corriente del motor no es directamente proporcional a la carga Condiciones como voltajes de liacutenea des-balanceados tensiones por debajo de la nominal o ambas cosas pueden ocasionar que la corriente se desviacutee de los amperios de placa Para obtener un sistema de corrientes equilibrado en aplicaciones con VFD revise tanto el motor como el drive

Voltaje (VOLTS) La norma NEMA MG 1 define los valores de voltaje normalizados para los motores trifaacutesi-cos Entre los maacutes comunes tenemos 200 230 460 y 575volts

La norma NEMA MG 1 permite que un motor funcione a plusmn10 de su voltaje nominal y al mismo tiempo sentildea-la que esto puede acarrear problemas en el funcionamiento del motor (ej eficiencia) Por ejemplo si el voltaje aplicado se reduce un 10 el motor desarrollaraacute como miacutenimo un 20 menos de torque (par) La corriente de liacutenea tambieacuten puede aumentar (un 10 o maacutes) al igual que la temperatura de operacioacuten del motor

Algunos fabricantes indican en la placa diferentes valores de voltajes tales como los populares 208- 230460 V Dado que la tolerancia NEMA de plusmn10 aplicada a un voltaje de 230 voltios cubre la tensioacuten de 207 voltios (230 x 90 = 207) esto parece seguro El problema es que la tensioacuten real de una fuente de voltaje de 208 voltios puede caer tambieacuten por debajo de los 207 voltios

Ademaacutes aunque sea permitido ordenar la fabricacioacuten de un motor de 480 voltios para conectarlo en una red de 480 voltios no es recomendable En este caso el voltaje normalizado del motor deberiacutea ser de 460 voltios considerando que podriacutea haber una caiacuteda en la tensioacuten de liacutenea

La temperatura de operacioacuten a plena carga de un motor puede ser mayor funcionando con un voltaje des-balanceado que con un voltaje balanceado La eficiencia y la vida uacutetil del bobinado pueden disminuir incluso si la potencia del motor ha sido derrateada

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El desbalance de voltaje (ej diferentes vol-tajes de fase) con frecuencia es ignorado No obstante la norma NEMA MG 1 demanda la reduccioacuten de la potencia nominal si el desbal-ance es mayor al 1 Al maacuteximo desbalance de voltaje permitido del 5 la potencia se debe reducir un 25 (Figura B2) No con-funda desbalance de voltaje con variacioacuten de voltaje Como consecuencia de las peacuterdidas adicionales asociadas a ello un desbalance de voltaje tambieacuten reduce la eficiencia del motor

Letra coacutedigo para determinar los kVA a rotor bloqueado (CODE) La norma NEMA MG 1 10372 define los kVA por hp a rotor bloquea-do con una serie de letras coacutedigo (que van desde la A hasta la V)Generalmente entre maacutes alejada se encuentre la letra coacutedigo de la A mayor seraacute la corriente de Inrush por hp Un motor de repuesto con una letra coacutedigo ldquomayorrdquo puede requerir aguas arriba de la in-stalacioacuten aparamenta eleacutectrica diferente como un arrancador maacutes grande

Disentildeo (DES NEMA DESIGN DESIGN) La norma NEMA MG 1 119 define cuatro tipos de disentildeos de mo-tor (A B C y D) en teacuterminos de las caracteriacutesticas de torque(par) y corriente (ver las Tablas B2 y B3 y la Figura B3) La mayoriacutea de motores son fabricados con Disentildeo B debido a su relativa alta eficiencia y sus caracteriacutesticas de torque (par) Los motores con Disentildeo A pueden ser maacutes eficientes pero se emplean con menos frecuencia debido a que su relativa alta corriente de arranque puede causar molestos disparos en el sistema de proteccioacuten del motor Los motores con Disentildeo A tambieacuten pueden requerir arrancadores maacutes grandes que los normalizados

Tabla B2 Disentildeos NEMA versus caracteriacutesticas de torque y corriente

Disentildeo NEMA A B C D

Corriente a rotor bloqueado Alta Media Media Media

Torque a rotor bloqueado Medio Medio Alto Muy alto

Torque maacuteximo Alto Medio Alto Muy alto

Figura B2 Curva de derrateo por desbalance de voltaje

En la placa de datos designaciones que emplean letras similares tambieacuten representan otras carac-teriacutesticas del motor Lea cuidadosamente la placa para evitar mal interpretar la letra coacutedigo el disentildeo y la clase de aislamiento del motor

10

09

08

75 0 1 2 3 4 5

Porcentaje dedesbalance devoltaje

Desviacioacuten maacutex del voltaje promedioVoltaje promedio= 100 x

Ejemplo El voltaje promedio de 460 467 y 450 es 459 V La desviacioacuten maacutexima del promedio es 9 y el

de desbalance = 100 x = 1964599

FACT

OR D

E DE

RRAT

EO

DE DESBALANCE DE VOLTAJE

(Referencia NEMA Std MG 1 1436)

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Tabla B3 Aplicaciones tiacutepicas para diferentes disentildeos

Disentildeos NEMA Aplicaciones

A y B Ventiladores sopladores de aire bombas centriacutefugas compresores descargados y car-gas que requieran torques relativamente bajos

Disentildeo C Transportadores trituradoras bombas reciprocantes y compresores donde se requieren arranques con carga

Disentildeo D Picos de carga elevados que requieren grandes variaciones de velocidad como pun-zonadoras al igual que polipastos y ascensores

Torq

ue (

del

torq

ue a

ple

na c

arga

)

Velocidad ( de la velocidad sincroacutenica)

0

50

100

150

200

250

300

200 40 60 80 100

Disentildeo C oacute H

Disentildeo D

Disentildeo A B oacute N

Eficiencia nominal (NOM EFF) La eficiencia se define como la potencia de salida dividida entre la potencia de entrada expresada como porcentaje(SalidaEntrada) x 100NEMA requiere que la eficiencia de placa sea el valor ldquonominalrdquo basado en el promedio del mayor grupo de motores con el mismo disentildeo La eficiencia real de cualquier motor deberaacute estar dentro de un margen de toler-ancia basado en una variacioacuten en las peacuterdidas del motor de plusmn20 La eficiencia nominal a menudo es utilizada para calcular el consumo de energiacutea La eficiencia nominal debe ser incluida en la placa de datos de los mo-tores polifaacutesicos cuando asiacute lo exija la norma NEMA Std MG11259

Factor de servicio (SF) En una placa de datos es necesario indicar el valor del factor de servicio solo si es mayor de 10 Las normas industriales incluyen factores de servicio de 10 para motores totalmente cerrados

Figura B3 Curvas torque-velocidad para motores con disentildeo NEMA

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y de 115 para motores abiertos Tambieacuten hay disponibles una gran cantidad de motores totalmente cerrados enfriados con ventilador con factor de servicio 115 y existen motores con factores de servicio de 125 14 y maacutes altos

A frecuencia y voltaje nominales la sobrecarga permisible para un motor con un factor de servicio indicado en la placa es igual a la carga nominal multiplicada por ese factor de servicio Sin embargo tal operacioacuten afectaraacute de forma adversa la eficiencia el factor de potencia y el incremento de temperatura del motor

Protegido teacutermicamente (THERMALLY PROTECTED) Las palabras ldquoPROTEGIDO TERMICAMENTErdquo son necesarias si el motor proporciona toda la proteccioacuten descrita en la norma NEMA MG1 1256 (ver norma NEMA Std MG1 172 y 173)

Proteccioacuten por sobre-temperatura(OVERTEMP PROT_ ) Para identificar el tipo de proteccioacuten en motores con potencias nominales superiores a 1 hp provistos con dispositivos o sistemas de proteccioacuten por sobre-tem-peratura se debe escribir en el espacio en blanco un nuacutemero seguacuten lo establecido por la norma NEMA MG1 1257

Otros teacuterminosOtros teacuterminos que podriacutean aparecer en una placa NEMA incluyen Factor de potencia (FP) y condensadores de correccioacuten (MAX KVAR or MAX CORR KVAR) El factor de po-

tencia es la relacioacuten entre la potencia activa (vatios) y la potencia aparente (voltio amperios) del motor a plena carga Si el factor de potencia estaacute indicado en la placa NEMA recomienda expresarlo en porcentaje (no es un requisito)

La placa de datos tambieacuten puede indicar la capacidad maacutexima del condensador empleado para corregir el fac-tor de potencia con un texto como MAX CORR KVAR seguido de un valor numeacuterico en kilovars Utilizar un condensador maacutes grande que el indicado en placa podriacutea producir voltajes altos que pueden dantildear el motor u otro componente

Rodamientos (SHAFT END BRG DE BRG OPP END BRG ODE BRG) Algunos fabricantes proporcionan en la placa de sus motores los datos de los rodamientos que normalmente incluyen el rodamiento del lado acoplamiento o lado carga (shaft- or drive-end bearing) y el rodamiento lado opuesto acoplamiento o lado opuesto carga A pesar que las designaciones pueden variar entre un fabricantes de rodamientos y otro los tipos tamantildeos y modelos normalmente se indican de acuerdo con las normas de los fabricantes americanos de rodamientos mediante un ldquonuacutemero ABMArdquo

Nuacutemero de serie (SERIAL NO o SER NO) Las placas de datos normalmente incluyen la marca y el nuacutemero de serie del motor u otro nuacutemero exclusivo que puede ser usado para seguir la pista del motor a traveacutes del fabricante

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Apeacutendice C Recomendaciones para almacenar los motores

Aspectos baacutesicos para el almacenaje de motoresLos procedimientos apropiados de almacenaje pueden proteger el motor de dantildeos causados por el ambiente Determine los pasos a seguir basaacutendose en el lugar donde estaraacuten y en el tiempo de almacenamiento Menos de un mes Proteja el motor contra el clima y mantenga la temperatura de los bobinados 5-10degC (10-

20degF) por arriba del ambiente (vea maacutes adelante ldquoPreparacioacuten para el almacenajerdquo)

Maacutes de un mes Siga las recomendaciones dadas en ldquoPreparacioacuten para el almacenajerdquo y ldquoMantenimiento perioacutedicordquo de la Paacutegina 32

Estos intervalos de almacenaje y mantenimiento no son definitivos condiciones especiacuteficas ambientales pueden requerir programaciones diferentes No siempre es praacutectico tratar los motores pequentildeos con los mismos cuidados que se brindan a los motores maacutes grandes o maacutes criacuteticos

Preparacioacuten para el almacenaje Almacenamiento en un lugar cerrado Si es posible almacene los motores en un lugar cerrado y en aacutereas lim-

pias secas y calientes

Almacenamiento a intemperie Si esto fuese necesario cubra el motor con una lona hasta el suelo sin apretar-lo demasiado para permitir circulacioacuten de aire suficiente y minimizar la condensacioacuten Proteja el motor contra una inundacioacuten y vapores quiacutemicos peligrosos

Vibracioacuten ambiental Escoja un aacuterea alejada de fuen-tes de vibracioacuten ambiental tales como maquinarias pesadas aacutereas de produccioacuten carreteras muy transit-adas y viacuteas feacuterreas Cuando el motor se encuentra en reposo una exposicioacuten prolongada incluso a pequentildeas vibraciones puede dantildear sus rodamientosndashej for-macioacuten de estriacuteas (ver Figura C1) Si el motor va a ser almacenado en un aacuterea con alta vibracioacuten ambiental asegure el eje para prevenir que se mueva

Posicioacuten Almacene los motores horizontales en posicioacuten horizontal y los motores verticales en una posicioacuten vertical estable

Conserve los bobinados limpios y secos La mejor forma de preservar las propiedades de aislamiento de los bobinados es prevenir la condensacioacuten y la acumu-lacioacuten de humedad A no ser que la temperatura del aacuterea de almacenamiento esteacute controlada mantenga la temperatura de los bobinados 5-10degC (10-20degF) por arriba del ambiente energizando las resistencias de calefaccioacuten (si el motor las tiene) o aplicando ldquovoltaje reducidordquo a una fase del bobinado Otra forma es conservar el bobinado caliente con una fuentes de calor auxiliar por conveccioacuten o soplando aire caliente dentro del motor

Figura C1 El dantildeo del rodamiento que se muestra corresponde a una separacioacuten de los

elementos rodantes Este comenzoacute al estar sometido a vibracioacuten en reposo durante el

transporte o el almacenamiento

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Resistencia de aislamiento (IR) de los bobinados Antes de almacenar el motor mida y registre el valor de la IR corregido a una temperatura estaacutendar y vuelva a hacer lo mismo justo antes de poner el motor en servicio Antes de instalar el motor realice las acciones pertinentes para corregir cualquier descenso en la IR (Vea la Paacutegina 14 ldquoPrueba de Resistencia de aislamiento (IR) rdquo)

Plagas Tome precauciones para evitar que animales e insectos ingresen al motor Roedores serpientes paacutejaros u otros pequentildeos animales pueden dantildear el aislamiento del bobinado ademaacutes las avispas de barro y otros insectos similares pueden obstruir la ventilacioacuten o los agujeros de drenaje

Superficies del motor Recubra con pintura anti-oxidante todas las superficies externas mecanizadas (espe-cialmente las puntas del eje) y en ambientes huacutemedos tambieacuten recubra las zonas del eje en las que apoyan los cojinetes y otras superficies internas En las aacutereas tropicales aplique un fungicida para proteger los devanados Es posible que sea necesario desmontar el motor para remover la pintura protectora antes de poner el motor en servicio

Rodamientos lubricados con grasa Para prevenir la corrosioacuten y la contaminacioacuten durante largos periacuteodos de almacenamiento limpie las boquillas de entrada de grasa y remueva los tapones de drenaje antes de re-engrasar el motor con grasa compatible Despueacutes de la lubricacioacuten purgue el exceso de grasa o la grasa antigua de la caacutemara de lubricacioacuten haciendo funcionar el motor durante al menos 30 minutos con los tapones removidos

Si el motor ha sido almacenado por varios antildeos la grasa probablemente deberaacute estar endurecida y el tubo de drenaje podriacutea estar obstruido con grasa seca En este caso el motor deberaacute desmontarse para retirar la grasa antigua y posteriormente ser re-lubricado antes de su puesta en servicio

Rodamientos lubricados con aceite Siempre drene el aceite antes de mover el motor Despueacutes de situar el motor en el aacuterea de almacenamiento llene el caacuterter con el aceite correcto que tenga los inhibidores de corrosioacuten y oxidacioacuten adecuados Idealmente el aceite deberaacute cubrir completamente el rodamiento sin sobrepasar el cilindro o tubo que sirve para la contencioacuten del aceite o el sello de laberinto Antes de poner el motor en servicio drene y reemplace el aceite

No re-engrase los rodamientos con el drenaje cerrado o mientras el motor esteacute funcionando

Siempre drene el aceite antes de mover el motor De lo contrario el lubricante puede salpicar al exterior y contaminar los bobinados o incluso iniciar un efecto capilar que puede succionar aceite del caacuterter

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Mantenimiento perioacutedico Mensual Inspeccione el aceite para determinar si existen evidencias de humedad oxidacioacuten o contaminantes

Reemplace el aceite siempre que encuentre contaminacioacuten o cada 12 meses

Cada 1 oacute 3 meses Gire el eje manualmente varias veces para conservar la peliacutecula de lubricante en las pistas de los rodamientos o en los ejes de apoyo de los cojinetes Esto tambieacuten ayuda a prevenir dantildeos en los elementos rodantes (ej estriacuteas) que pueden ocurrir con el tiempo debido incluso a pequentildeas vibraciones

Cada 2 oacute 3 meses Mida la resistencia de aislamiento (IR) y compare los resultados corregidos por temperatura con los valores base tomados antes de almacenar el motor Antes de instalar el motor lleve a cabo las acciones necesarias para corregir cualquier descenso en la IR (Vea la Paacutegina 14 ldquoPrueba de Resistencia de aislamiento (IR)rdquo)

Cada 3 meses Inspeccione los rodamientos lubricados con grasa tomando una muestra del tubo de drenaje para ver si hay humedad oxidacioacuten o contaminacioacuten Si existe humedad probablemente los rodamientos pre-senten dantildeos por oxidacioacuten y sea necesario remplazarlos

Cada 5 antildeos Considere reemplazar la grasa y los rodamientos Para entonces el aceite y los ingredientes de la base de la grasa probablemente se hayan separado y las vibraciones de bajo nivel pueden haber causado es-triacuteas en las pistas de los rodamientos Si se ha acumulado humedad entre las bolas y las pistas pueden haberse presentado dantildeos por oxidacioacuten o corrosioacuten

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Glossary

Temperatura ambientendashLa temperatura del medio de refrigeracioacuten circundante conocida comuacutenmente como temperatura ambienteDato baacutesicondashUna medida tomada cuando el motor estaacute en buen estado que se usa como referencia para labores de seguimiento y anaacutelisisTorque maacuteximondashEl maacuteximo torque que el motor podraacute desarrollar a voltaje y frecuencia nominales sin que se presente una caiacuteda abrupta de la velocidad tambieacuten denominado torque de desenganche o par maacuteximoEficienciandashLa relacioacuten entre el trabajo uacutetil realizado y la energiacutea utilizada para producirlo Es la relacioacuten entre la potencia de salida dividida entre la potencia de entradaVelocidad a plena cargandashLa velocidad a la cual cualquier motor produce su potencia de salida nominalTorque a plena cargandashEl torque requerido para producir la potencia nominal a la velocidad de plena cargaMotor de propoacutesito generalndashMotor de induccioacuten de CA con potencia nominal menor o igual a 500 hp construc-cioacuten abierta o cerrada de trabajo continuo disentildeado con paraacutemetros normalizados con caracteriacutesticas estaacutendar para ser utilizado bajo condiciones de servicio sin restricciones en una aplicacioacuten particular (ver la norma NEMAMG1161)Hercio (Hz)ndashTerminologiacutea preferida para ciclos por segundo(frecuencia)Caballo de fuerza (hp)ndashUna unidad para la medida de la potencia de los motores o la velocidad a la que se hace el trabajo Un caballo de fuerza equivale a 33000 lb-pie por minuto (550 lbbullpie por segundo o 746 vatios Tam-bieacuten es la unidad de potencia de los motores fabricados en el continente norte americanoAislamientondashMaterial no conductivo que separa las partes de un motor que conducen corriente o los materiales adyacentes que se encuentran a diferente potencialKilovatio (kW)ndashUna unidad de potencia eleacutectrica Tambieacuten es la unidad de potencia de los motores eleacutectricos fabricados fuera del continente norte americanoCorriente a rotor bloqueadondashCorriente de liacutenea en estado estable medida a frecuencia y voltaje nominales con el rotor en reposoTorque a rotor bloqueadondashEl torque miacutenimo que el motor desarrollaraacute en reposo para todas las posiciones angu-lares del rotor cuando se aplican el voltaje nominal a frecuencia nominalNEMAndashSiglas de la National Electrical ManufacturersAssociationPolosndashLos polos magneacuteticos que se forman dentro del motor debido a la ubicacioacuten y la conexioacuten de los devana-dosIncremento de temperatura nominalndashEs el aumento de temperatura permisible por encima del ambiente para un motor que esteacute funcionando con cargaRotorndashEl elemento rotativo de cualquier motor o generadorDeslizamientondashLa diferencia entre la velocidad sincroacutenica y la velocidad de operacioacuten comparada con la veloci-dad sincroacutenica expresada en porcentaje Tambieacuten es la diferencia entre la velocidad sincroacutenica y la velocidad de operacioacuten expresada en rpm

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Pie suavendashUna condicioacuten en la cual las patas de un motor y la zona de la base en la que se apoyan no se encuen-tran en el mismo planoEstatorndashLa parte estaacutetica del motor este teacutermino describe comuacutenmente la parte estaacutecionaria del motor que con-tiene los devanadosVelocidad sincroacutenicandashLa velocidad del campo magneacutetico rotativo creado por el bobinado del estator Velocidad sincroacutenica = (Frecuencia x 120) (Nuacutemero de polos)TorquendashLa fuerza rotativa producida por un motor Las unidades del torque se expresan en lb-pie o lb-pul (siste-ma Ingleacutes) o newton-metro (sistema meacutetrico)TendenciandashAnaacutelisis del cambio presentado en una medida tomada durante muchos intervalos de medicioacuten

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Bibliografiacutea

ANSIEASA Standard AR100-2015 Recommended Practice for the Repair of Rotating Electrical Apparatus Electrical Apparatus Service Association Inc St Louis MO 2015 (For information call EASA at 314-993-2220 or browse to wwweasacom)

Electrical Engineering Pocket Handbook Electrical Apparatus Service Association Inc St Louis MO 2015 (For information call EASA at 314-993-2220 or visit wwweasacom)

Mechanical Reference Handbook Electrical Apparatus Service Association Inc St Louis MO 2015 (For information call EASA at 314-993-2220 or visit wwweasacom)

NEMA Standard MG 1-2014 Motors and Generators National Electrical Manufacturers Association Rosslyn VA 2014 (For information call NEMA at 703-841-3200 or visit wwwnemaorg)

NEMA Standard MG 10-2013 Energy Management Guide for Selection and Use of Fixed Frequency Medi-um AC Squirrel-Cage Polyphase Induction Motors National Electrical Manufacturers Association Rosslyn VA 2014 (For information call NEMA at 703-841-3200 or visit wwwnemaorg)

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Notas

Electrical Apparatus Service Association Inc1331 Baur Blvd bull St Louis MO 63132 bull 314-993-2220 bull Fax 314-993-1269

Email easainfoeasacom bull Website wwweasacom

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  • _GoBack
  • 1 Instalacioacuten arranque e informacioacuten baacutesica
    • 11 Consideraciones baacutesicas del sistema
    • 12 Instalacioacuten
    • 13 Procedimientos de arranque
    • 14 Datos baacutesicos
    • 15 Gestioacuten total del motor
      • 2 Seguimiento operacional y mantenimiento
        • 21 Aplicacioacuten-consideraciones especiacuteficas
        • 22 Mantenimiento preventivo predictivo y basado en la confiabilidad
        • 23 Inspeccioacuten y pruebas
        • 24 Re-engrase de los rodamientos
          • Datos baacutesicos del motor y de su instalaci
            • Formato de muestra
            • Otros teacuterminos
              • Como leer la placa de datos de un motor
                • Informacioacuten necesaria
                • Mantenimiento perioacutedico
                  • Recomendaciones para almacenar los motores
                    • Aspectos baacutesicos para el almacenaje de motores
                    • Preparacioacuten para el almacenaje
                      • Notas
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1 Instalacioacuten arranque e informacioacuten baacutesica

11 Consideraciones baacutesicas del sistemaUn sistema tiacutepico de un motor (Figura 1) normalmente incluye la fuente de alimentacioacuten el montaje el acoplamien-to y el equipo impulsado (incluyendo su funcioacuten y la potencia de salida) Cuando seleccione un motor considere cada uno de los componentes del sistema solucionando los problemas de instalacioacuten o investigando un fallo

Figura 1 Motor y sistema tiacutepicos

Equipobull Bombabull Ventiladorbull Compresorbull Transmisioacuten

mecaacutenicabull Maacutequinas y herramientasbull Cinta transportadora

Requisito del procesobull Flujobull Mezcladobull Moliendabull Manipulacioacutenbull Transportebull Mecanizado

bull Variador de frecuencia-drive

bull Arrancador suavebull Estrella-deltabull Arranque directobull Sensoresbull Medicioacuten

bull Humedad viento nieve lluvia

bull Quiacutemicosbull Temperaturabull Flujo de airebull Vibracioacutenbull Ruido

bull Correasbull Acople directobull Clutchbull Pintildeones

bull Placabull Rielesbull Bridabull Brida especial (Base P)

Fuente de potenciabull Empresa de servicios

puacuteblicosbull Co-generacioacuten Motor

Suministro de energiacutea

Sistema mecaacutenico

Proceso

Transmisioacuten de potencia

Controles del motor

Base de montaje

Electricidad

Ambiente

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12 InstalacioacutenLos siguientes pasos garantizaraacuten una instalacioacuten de calidad y el funcionamiento confiable de los motores rep-arados o de repuesto Aseguacuterese de tomar nota de las condiciones iniacuteciales del motor seguacuten lo recomendado Al comparar estos datos baacutesicos con valores futuros generalmente es posible solucionar pequentildeos problemas antes que estos se conviertan en fallos y paradas de produccioacuten muy costosas

SeguridadDurante los preparativos para instalar o desmontar un motor la seguridad es lo maacutes importante Utilice los equipos de proteccioacuten personal (EPP) y cumpla con los coacutedigos y reglamentos eleacutectricos aplicables para cablear y desconectar el motor y con los requisitos para una parada de emergencia Antes de trabajar en el motor bloquee y etiquete todas las fuentes de energiacutea potenciales Emplee meacutetodos de izaje seguros y apropiados para el tamantildeo y peso del motor

Datos del motor y verificacioacutenCree un formato para registrar los datos de placa y los paraacutemetros eleacutectricos y mecaacutenicos pertinentes durante la instalacioacuten y el arranque del motor (vea el Apeacutendice A) Estos datos base o valores de referencia no tendraacuten precio a la hora de calcular el coste del ciclo de vida de la aplicacioacuten e identificar cualquier cambio en las carac-teriacutesticas de funcionamiento Confirme que el motor es adecuado para la aplicacioacuten verificando que sus caracteriacutesticas mecaacutenicas y eleacutec-

tricas (ej voltajes corrientes tipo de conexioacuten forma constructiva y meacutetodo de refrigeracioacuten) son apropiadas para la aplicacioacuten prevista (Ver el ldquoApeacutendice B Como leer la placa de datos de un motorrdquo)

Para aplicaciones que funcionen con un variador de frecuencia electroacutenico o drive utilice un motor ldquo apto para inversores o inverter dutyrdquo (o realice un filtrado adecuado) y conserve la longitud de los cables de alimentacioacuten dentro de lo recomendado por los fabricantes Para minimizar el riesgo de que ocurran sobreten-siones y transitorios de voltaje en los bornes del motor utilice cables de alimentacioacuten disentildeados para trabajar con variadores y emplee un sistema para aterrizar el eje o instale rodamientos aislados para evitar los dantildeos producidos por la circulacioacuten de corrientes paraacutesitas por el eje

Tome nota de los datos de placa del motor Normalmente los nuacutemeros de serie estaacuten codificados indicando el mes y antildeo de fabricacioacuten

Aseguacuterese que los rodamientos del motor son adecuados para la carga impulsada (ej un rodamiento de rodil-los en el lado acoplamiento en una aplicacioacuten por correas con alta carga radial)

Revise las especificaciones de lubricacioacuten del fabricante y aseguacuterese que los puntos de engrase del motor son accesibles (para mayor informacioacuten consulte la paacutegina 16 ldquoRe-engrase de los rodamientosrdquo)

Para que sirva como referencia adjunte una fotografiacutea digital de la placa del motor por si existen errores durante la toma de datos

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Utilizando un medidor digital para bajas resistencias (DLRO) y un megoacutemetro mida y registre la resistencia liacutenea-liacutenea de los bobinados y la resistencia de aislamiento corregida por temperatura (vea la paacutegina 14 ldquoIn-speccioacuten y pruebasrdquo)

Verifique que tanto el sistema de control como la proteccioacuten contra sobrecargas son adecuados para la poten-cia del motor

Inspeccione y pruebe los motores que han estado almacenados para cerciorarse que no han sufrido deterioro (ver el Apeacutendice C)

Ambiente Para asegurar una refrigeracioacuten adecuada conserve el ambiente de operacioacuten del motor libre de polvo y

desechos y verifique que el aire caliente no estaacute siendo re-circulado hacia la entrada de aire del motor Si fuese necesario instale una fuente externa de aire filtrado para proporcionar un volumen de aire suficiente

Cuando sea praacutectico aiacutesle el motor de las fuentes de vibracioacuten externas

Base y fundacioacuten del motorLa base y la fundacioacuten del motor deberaacuten soportar ade-cuadamente el peso del motor y sus fuerzas de par Las fundaciones de concreto deberaacuten estar niveladas y pro-porcionar gran rigidez estructural y una amortiguacioacuten adecuada de las vibraciones La base deberaacute absorber las fuerzas de vibracioacuten sin que existan frecuencias de resonan-cia en el sistema mecaacutenico Las bases de acero montadas sobre concreto deberaacuten estar fraguadas y ancladas de forma segura Las bases corredizas empleadas para ajustar las poleas deberaacuten asegurar el motor con rigidez Otros puntos a considerar Siempre eleve el motor desde los puntos de izaje (vea la

Figura 2) En los motores grandes utilice por seguridad todas las asas yo caacutencamos para evitar distorsionar la carcasa

Monte los motores con cojinetes anti-friccioacuten a nivel para asiacute garantizar una lectura apropiada del nivel de aceite y la lubricacioacuten correcta de los cojinetes

En motores grandes no retire los protectores de eje que evitan el movimiento axial del rotor durante el transporte hasta que todo esteacute listo para el montaje

Figura 2 Meacutetodos de izaje seguros

SAFE METHODS OF MOTOR LIFTING

Para elevacioacuten exclusiva de la maacutequina

Elevacioacuten de unamaacutequina vertical

utilizando varios caacutencamosy un balanciacuten de carga

Utilizando un caacutencamo

max 45deg max30deg

Elevacioacuten de unamaacutequina horizontal

utilizando un caacutencamoy un balanciacuten de carga

Elevacioacuten de la maacutequinacon un balanciacuten de carga

Utilizando varios caacutencamos

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Conexiones eleacutectricas Cumpla con todos los coacutedigos y reglamentos eleacutectricos aplicables

Antes de trabajar en el motor bloquee y etiquete todas las fuentes de energiacutea potenciales

Para evitar fallos eleacutectricos cercioacuterese que todas las conexiones se encuentran aisladas y apretadas correcta-mente (incluyendo el cable de tierra del equipo si es requerido por el reglamento de instalacioacuten) No utilice conectores de torsioacuten (capuchones)

Registre la corriente en vacio del motor en el formato (vea el Apeacutendice A)

Instale la tapa de la caja de conexiones

Alineamiento y vibracioacutenAlinee el motor y la maacutequina impulsada especialmente si los dos se encuentran acoplados de forma directa La desalineacioacuten puede causar niveles altos de vibracioacuten que dantildean los rodamientos y aflojan los elementos de sujeccioacuten y montaje Existen equipos laacuteser disponibles para alinear tanto poleas como acoples directos En caso que las tolerancias de alineamiento del fabricante de la maacutequina no se encuentren disponibles utilice los valores de la Tabla 1 Pie suave Los procedimientos de alineamiento

incluyen verificar y corregir ldquoel pie suaverdquo o ldquopata cojardquondasheste es un problema comuacuten en el cual las patas de montaje no se encuentran en el mismo plano y por consiguiente no se asientan correctamente sobre la base del motor (ver Figura 3) A no ser que este problema sea corregido instalando calzos o shims (ver Figura 4) apretar los tornillos de montaje cuando exista pie suave puede torcer la carcasa del motor Vea en la Tabla 1 las tolerancias sugeridas para el pie suave

SOFT FOOT TYPES

Paralelo Angular

POSITIONING OF DIAL INDICATOR

Instale un indicador de caraacutetula para detectar elmovimiento hacia arriba de la pata del motor y luegoafloje el perno de sujecioacuten para verificar la deflexioacuten

Figura 3 Tipos de ldquopie suaverdquo

Figura 4 Utilizando un indicador de caraacutetula para detectar el ldquopie suaverdquo

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Paralelo Angular Combinado

Figura 5 Tipos de desalineamiento

Tabla 1 Tolerancias de alineamiento sugeridas para ejes acoplados directamente

RPMInstalacioacuten En servicio

Mils mm Mils mmPie suave Todas plusmn10 plusmn0025 plusmn15 plusmn0038

Acoplamientos cortos

Paralelismo 1200 plusmn125 plusmn0032 plusmn20 plusmn0051

1800 plusmn10 plusmn0025 plusmn15 plusmn0038

3600 05 0013 075 0019

Angularidad 1200 05 0013 08 0020

1800 03 0008 05 0013

3600 02 0005 03 0008

Acoplamientos con espaciador

Paralelismo por pulgada de largo del espaciador

1200 09 0023 15 00381800 06 0015 10 00253600 03 0008 05 0013

ldquoEl pie suaverdquo describe la condicioacuten en la cual las patas no se encuentran en el mismo plano Medido en mils (1 mil = 001 pul) o miliacutemetros(mm)

Para calcular la angularidad en milspul (mm) mida la apertura maacutes amplia en mils(mm ) a continuacioacuten reste la apertura maacutes estrecha en mils(mm) y divida por el diaacutemetro del acoplamiento en pulgadas (mm) Nota Con temperatura el movimiento hacia arriba y hacia abajo del eje del motor y del eje impulsado puede ser en cualquier direccioacuten (vea Figura 5)

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Alineacioacuten de ejes acoplados directamente Utilizando las tolerancias de la Tabla 1 instale los calzos adec-uados bajo las patas del motor En la mayoriacutea de las aplicaciones que emplean acoplamientos directos el eje del motor y el eje impulsado deben estar colineales a plena carga Si la maacutequina impulsada funciona a una temperatura mucho mayor o menor que la del motor se espera una desalineacioacuten inicial ldquoen reposordquo la cual se corregiraacute por siacute misma una vez la maacutequina impulsada se caliente o se enfriacutee Para confirmar el efecto de la temperatura haga funcionar el equipo hasta que alcance su maacutexima temperatura apague el motor e inmediat-amente verifique el alineamiento Realice cualquier correccioacuten que sea necesaria

Alineacioacuten de maacutequinas con transmisioacuten por correas Una mala alineacioacuten puede someter los rodamientos del motor a una carga axial excesiva Tambieacuten puede sobre-tensionar las correas aumentando la carga radial en los rodamientos Este tipo de alineacioacuten es maacutes sencilla que la de los ejes acoplados directamente pero auacuten debe ser realizada con precisioacuten La herramienta correcta puede ser una sencilla regla o un laacuteser para alinear ejes con distancias entre centros muy largas

Ajuste la tensioacuten de la correa dentro del rango especificado por el fabricante y verifiacutequela despueacutes de un diacutea de operacioacuten Dependiendo del tipo de correa normalmente la tensioacuten disminuye un poco despueacutes de la instalacioacuten particularmente si las correas son nuevas

Para poleas con varias correas las correas deben ser conjuntos a juego De otra forma algunas no quedaraacuten bien tensionadas causando que patinen y que hagan ruido Aplicar maacutes tensioacuten para eliminar el ruido so-bre-tensionaraacute las otras correas

Niveles de vibracioacuten Un motor correctamente montado y alineado funcionaraacute con unos niveles de vibracioacuten muy bajos en las direcciones horizontal vertical y axial -generalmente por debajo de 015 puls pico (25 mms rms) - En caso de que existan niveles de vibracioacuten maacutes altos en instalaciones nuevas se requeriraacute realizar un anaacutelisis de vibraciones maacutes detallado El cual puede indicar problemas de montaje o alineamiento aco-plamientos o poleas des-balanceos o problemas en la maacutequina impulsada

Un montaje firme y seguro y una buena alineacioacuten garantizaran un funcionamiento confiable y la maacutexima rentabilidad para su motor eleacutectrico Dado que las condiciones de funcionamiento la carga y el alineamiento pueden cambiar con el tiempo seraacute necesario verificar los niveles de vibracioacuten al menos cada trimestre

Dispositivos para montaje en eje y acoplamientos

Antes de instalar las correas o acoplar la mitad del acoplamiento en la maacutequina impulsada energice el mo-tor durante un instante para confirmar el sentido de giro

Instale los dispositivos para montaje en eje (mitades de acoplamiento poleas y pintildeones) utilizando equipos idoacuteneos para evitar dantildear el dispositivo o el eje

Consideraciones especiales para motores con cojinetes anti-friccioacutenloz Para evitar dantildeos en los cojinetes utilice acoplamientos que limiten el juego axialloz Instale los acoplamientos con el rotor situado en la posicioacuten marcada para el centro magneacutetico

Si es posible instale los dispositivos para montaje en eje despueacutes que el motor haya sido montado y calzado y se haya determinado su sentido de giro

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Guardas de proteccioacutenUna vez finalizados y verificados los trabajos de instalacioacuten y de alineamiento instale guardas de proteccioacuten en todas las partes rotativas que queden expuestas para garantizar una operacioacuten segura y confiable

13 Procedimientos de arranqueMotores que estaban almacenados Antes de instalar un motor que estuvo almacenado durante unas pocas semanas Inspeccioacutenelo y liacutempielo exhaustivamente para que quede como cuando fue ldquoenviado por primera vezrdquo

Si el motor ha sido sometido a vibraciones desmoacutentelo y verifique si existen dantildeos en sus rodamiento (ej formacioacuten de estriacuteas y de puntos huecos) y reemplace cualquier rodamiento averiado

Para el almacenamiento de los motores lubricados con grasa las cavidades de los rodamientos deben haber sido rellenadas Para evitar contaminar los devanados retire los tapones de drenaje antes de antildeadir el lubri-cante especificado en la placa de datos A continuacioacuten purgue la grasa antigua o el exceso de grasa de las cavidades de los rodamientos haciendo funcionar el motor en vacio durante 10-20 minutos y cambie los ta-pones de drenaje Si hubiese alguacuten tipo de humedad presente en la grasa purgada lo maacutes probable es que los rodamientos esteacuten oxidados y sea necesario reemplazarlos

Si el motor ha estado almacenado durante varios antildeos es probable que la grasa esteacute seca o separada y que los tubos de drenaje se encuentren obstruidos En este caso seraacute necesario desmontar el motor limpiar la grasa antigua y rellenar los rodamientos con la cantidad adecuada del lubricante especificado(consulte las Paacuteginas 16-21 para obtener informacioacuten sobre la cantidad de grasa y la compatibilidad entre lubricantes)

Para evitar la contaminacioacuten de los bobinados drene los motores lubricados con aceite antes de moverlos Despueacutes de su instalacioacuten llene el caacuterter de aceite con el lubricante recomendado por el fabricante

Compruebe la resistencia de aislamiento (IR) y el iacutendice de absorcioacuten dieleacutectrica (DAR) de los devanados como se describe en la Paacutegina 14 ldquoInspeccioacuten y pruebasrdquo y registre los resultados

Si los resultados de las pruebas de IR y DAR son satisfactorios pruebe el motor en vacio

Despueacutes siga los procedimientos establecidos para ldquoMotores reparados o de repuestordquo(descritos a continuacioacuten)

Motores reparados o de repuesto Antes de poner en servicio los motores reparados o de repuesto haacutegalos fun-cionar durante un corto periacuteodo de tiempo para verificar su operacioacuten Si el motor vibra o emite ruidos u olores inusuales corte el suministro eleacutectrico inmediatamente y busque la

causa

Los problemas eleacutectricos y magneacuteticos que se pueden manifestar por siacute mismos tales como la vibracioacuten o el ruido mejoraraacuten al instante cuando se corte la alimentacioacuten eleacutectrica

Si las caracteriacutesticas de funcionamiento mecaacutenico no mejoran esto podriacutea indicar que existen problemas de desbalance mecaacutenico en el rotor del motor o en la maacutequina impulsada o una desalineacioacuten entre el motor y el dispositivo de carga

Si el motor funciona con normalidad permita que alcance la velocidad maacutexima antes de cortar el suministro eleacutectrico

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Siempre realice el bloqueo y etiquetado del motor antes de acoplar la carga impulsada Una vez el motor y la carga impulsada funcionen correctamente registre en el formato de esa instalacioacuten los

valores de corriente y voltaje a plena carga de las tres fases del motor (vea en la Paacutegina 22 el modelo del forma-to) Si es posible tambieacuten tome nota de la potencia de entrada con carga

En caso que el motor cuente con sensores de temperatura monitorice las temperaturas en los rodamientos y en el devanado hasta que estas se estabilicen Tome nota de estos valores como tambieacuten de la temperatura ambi-ente y la humedad

Para aplicaciones criacuteticas registre los valores de la firma de las vibraciones en toda la maacutequina para utilizarlos como datos base o valores de referencia en el programa de mantenimiento predictivo (ver a continuacioacuten ldquoDa-tos baacutesicos del motorsistemardquo)

14 Datos baacutesicosLas praacutecticas de mantenimiento han evolucionado desde el reactivo hasta el predictivo lo que hace posible funcionar con menos motores de repuesto poco personal disminuir los tiempos muertos y bajar los costes de operacioacuten Para prolongar al maacuteximo la vida del equipo compare los datos baacutesicos de la instalacioacuten (vea un formato de muestra en la Paacutegina 22) con los resultados de las pruebas futuras que hacen parte del programa de mantenimiento preventivo o predictivo (preferiblemente)Analizar la tendencia de los datos ayuda a los operarios a reconocer cambios en las condiciones y a prevenir fallos catastroacuteficos En caso de que ocurra un fallo la tendencia de los datos podriacutea ayudar tambieacuten a identificar su causa (Vea en la Paacutegina 12 ldquoMantenimiento preventivo predictivo y basado en la confiabilidadrdquo) Para esto los profesionales de los centros de servicio locales pueden ser recursos muy valiosos

Datos baacutesicos del motorsistemaLos cambios en los niveles de vibracioacuten del motorsistema proporcionan la mejor advertencia inicial de que se estaacuten presentando problemas en los componentes del motor o del sistema Otros paraacutemetros a vigilar pueden incluir la temperatura de operacioacuten de los componentes criacuteticos las tolerancias mecaacutenicas y el funcionamiento general del sistema incluyendo salidas como el caudal el tonelaje y el volumen

Meacutetodos para determinar los datos baacutesicosLos datos baacutesicos especiacuteficos del motor incluyen registros de los valores de las pruebas eleacutectricas mecaacutenicas y de vibracioacuten realizadas durante la puesta en servicio de los motores o antes de almacenarlos Idealmente los datos baacutesicos se deben obtener para todos los motores nuevos reparados o montados in situ pero puede que esto no sea praacutectico en algunas aplicacionesLos datos baacutesicos de los motores por lo general incluyen todos o algunos de los siguientes valores Corriente con carga velocidad y voltaje en terminales Los cambios en estos paraacutemetros normalmente

indican que un componente vital del sistema se encuentra dantildeado o que estaacute a punto de fallar Otras pruebas eleacutectricas pueden incluir la resistencia de aislamiento la resistencia en terminales del bobinado a una tempera-tura conocida la corriente y el voltaje en vacio y las caracteriacutesticas de arranque

Algunos cambios en la corriente y la velocidad pueden ser normales dependiendo del tipo de carga

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Anaacutelisis de firma de corriente del motor (MCSA) Este tipo de anaacutelisis diagnoacutestica problemas en la jaula de ardilla del rotor (ej barras rotas o un entrehierro irregular) La prueba es maacutes precisa cuando los datos de referencia han sido establecidos con anterioridad a lo largo de la vida del motor (ver Paacutegina 15)

Comprobaciones mecaacutenicas Estas normalmente consisten en la medicioacuten de la excentricidad en el eje (TIR) y la verificacioacuten del pie suave

Vibraciones Aunque los valores generales de las vibraciones pueden ser utilizados como referencia se pre-fieren los espectros de vibracioacuten en forma de Transformada Raacutepida de Fourier (FFT) tomados en cada uno de los tres planos de los alojamientos de los rodamiento (ver ldquoAnaacutelisis de vibracionesrdquo en la Paacutegina 16) Para determinar los datos baacutesicos en los motores provistos con cojinetes anti-friccioacuten se pueden utilizar sondas de proximidad

Termografiacutea infra-roja Con esta herramienta se pueden detectar cambios en la temperatura de operacioacuten de los componentes criacuteticos del motor especialmente en los rodamientos

Datos baacutesicos para motores nuevos Comparar los valores de faacutebrica de la resistencia de los bobinados y de la corriente en vacio con los datos tomados con carga puede ser de utilidad cuando se monitoriza la condicioacuten de un motor nuevo o para solucionar problemas en el sistema Los datos baacutesicos originales generalmente estaacuten disponibles a traveacutes de los fabricantes o en sus sitios web la precisioacuten de los datos de faacutebrica depende de la forma en la que hayan sido obtenidos pero generalmente es suficiente para su uso en campo

Los datos baacutesicos tomados en un motor instalado recientemente pueden revelar errores (ej conexioacuten para un voltaje incorrecto) y prevenir fallos prematuros en el motor Enveacutes de un ldquosimple toquerdquo para verificar el sentido de giro antes de acoplar el motor con la carga haacutegalo funcionar lo suficiente para medir las corrientes de liacutenea en las tres fases como tambieacuten los voltajes y los niveles de vibracioacuten

Datos baacutesicos para motores reparados Los centros de servicio normalmente suministran los datos de las pruebas en vacio o a plena carga (cuando esteacute estipulado) de los motores que han reparado incluyendo vol-tajes corrientes y espectros de vibracioacuten Comparar estos resultados con los datos baacutesicos histoacutericos o con los obtenidos in situ cuando el motor regresa al servicio pueden confirmar la calidad de la reparacioacuten o poner de manifiesto posibles problemas ocultos del sistema Por ejemplo un aumento en los niveles de vibracioacuten de las pruebas in situ podriacutea indicar problemas en la base o en el equipo impulsado en lugar de un rotor desequilib-rado

Para motores recieacuten reparados que han estado en funcionamiento muchos antildeos las comparaciones con los datos baacutesicos son muy valiosas para el anaacutelisis de la causa raiacutez del fallo e incluso pueden poner de manifiesto dantildeos ocasionados por ciertos tipos de fallos (ej un eje roto) Para identificar correctamente la causa y el efecto y prevenir que estos fallos vuelvan a ocurrir siempre investigue el fallo del equipo al nivel del sistema

Comparar los datos baacutesicos de un motor que ha fallado con los de un motor de repuesto puede revelar una debilidad del sistema relacionada con la aplicacioacuten o el proceso

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Como utilizar los datos baacutesicos del motorsistemaEl mantenimiento realizado durante la operacioacuten normal del motor y en las paradas de produccioacuten planeadas oscila desde un monitoreo al azar hasta un seguimiento programado aunque su frecuencia puede depender del tamantildeo la ubicacioacuten y la naturaleza criacutetica de la aplicacioacuten Para poder realizar comparaciones uacutetiles las vari-ables baacutesicas se deben correlacionar con aquellas que fueron recopiladas durante el arranque inicial o despueacutes de realizar varias reparaciones A continuacioacuten presentamos un par de ejemplos Hacer el anaacutelisis de tendencia de los datos baacutesicos de una bomba centriacutefuga puede alertar al operario sobre un

cambio significativo en la corriente de liacutenea que indica que la eficiencia de la bomba se ha reducido Reparar o reemplazar la bomba restauraraacute la eficiencia del sistema motorbomba mientras se mejora la produccioacuten

Eficiencia del sistema = Eficiencia del motor x Eficiencia de la bomba

094 (eff del motor) x 060 (eff reducida de la bomba) = 056

094 (eff del motor) x 080 (eff de la bomba reparada) = 075

Analizar la tendencia de los datos baacutesicos de la corriente consumida por un motor desacoplado o de la resis-tencia de aislamiento de su bobinado pueden evitar un fallo del bobinado debido a la pronta deteccioacuten de un deterioro del sistema de aislamiento o de un rodamiento desgastado En estos casos por lo general los mo-tores se pueden limpiar y reparar enveacutes de ser rebobinados

15 Gestioacuten total del motorLos programas para efectuar la gestioacuten total de los motores generalmente realizan un seguimiento de las com-pras y de los repuestos en una base de datos utilizando para ello la informacioacuten de la placa del motor su ubicacioacuten y la aplicacioacuten Normalmente tambieacuten realizan el seguimiento de los datos baacutesicos del mantenimien-to del almacenaje y de las reparacionesTales programas bajan los costos reduciendo los tiempos muertos (repuestos faacutecilmente disponibles) y dis-minuyen los inventarios (identificacioacuten de los repuestos que se pueden usar en varios sitios) Aquiacute el punto clave consiste en determinar si la solucioacuten maacutes confiable y menos costosa es almacenar los motores de repuesto in situ o contratarlo con un centro de servicios u otro proveedor

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2 Seguimiento operacional y mantenimiento

21 Aplicacioacuten-consideraciones especiacuteficasEvaluacutee cuidadosamente la aplicacioacuten- consideraciones especiacuteficas para asegurar el funcionamiento confiable y eficiente de sus motores Eficiencia y peacuterdidas de los motores En los motores eleacutectricos la eficiencia se define como la potencia de sali-

da dividida por la potencia de entrada expresada en porcentajeEficiencia = Potencia de salida Potencia de entrada x 100 Debido a las peacuterdidas en el motor una pequentildea parte de la potencia de entrada se convierte en calor en lugar de trabajo Lo anterior incluye las peacuterdidas Isup2R en el estator y el rotor las peacuterdidas por friccioacuten y ventilacioacuten las peacuterdidas en el nuacutecleo y las peacuterdidas adicionales con cargaPotencia de entrada - Potencia de salida = Peacuterdidas en el motorLos motores maacutes eficientes tienen menos peacuterdidas que los motores de eficiencia estaacutendar por lo tanto con-sumen menos energiacutea funcionan maacutes frescos y duran maacutes Por motivos de mercadeo y poliacuteticas de precios los fabricantes han estado clasificando los niveles de eficiencia de los motores utilizando para describirlos teacutermi-nos como energeacutetico-eficientes de alta eficiencia o de eficiencia PremiumLa ley de poliacutetica energeacutetica de 1992 (EPAct) establecioacute los niveles miacutenimos de eficiencia para motores de propoacutesito general con potencias entre 1 y 200 hp y la ley de independencia y proteccioacuten energeacutetica de 2007 (EISA) elevoacute estos valores miacutenimos de eficiencia hasta los niveles Premiumreg de la norma NEMA mientras a su vez ampliaba el alcance de los motores incluidos Como respuesta a esto los fabricantes han aumentado la eficiencia paulatinamente reduciendo las peacuterdidas en los motoresLa eficiencia es una consideracioacuten importante para poder obtener lo maacuteximo de su motor eleacutectrico Con una pequentildea inversioacuten inicial un modelo de motor maacutes eficiente puede tener menores costos de operacioacuten y durar maacutes

Factor de potencia En un circuito CA el factor de potencia es la rel-acioacuten entre los kW (kilovatios) y los kVA (kilovoltio-amperios) y para una carga determinada su valor estaacute entre 0 y 1Elevar un factor de potencia bajo haraacute que la corriente que circula por los cables de alimentacioacuten del motor y otros equipos sea menor y por consigui-ente reduciraacute el calentamiento y el deterioro teacutermico Tambieacuten puede bajar los costes de energiacutea (donde aplique) rebajando o eliminando los sobrecos-tos que cobran las compantildeiacuteas electrificadoras por un bajo factor de potenciaEn la Figura 6 se muestran los puntos en los cuales se pueden instalar condensadores para corregir el factor de potencia de un motor eleacutectrico Por lo general para la mayoriacutea de los motores instalar los condensa-dores en el punto 2 es la mejor opcioacuten y normalmente conectarlos en el punto 1 es mejor que instalarlos en el punto 3 Cuando el motor estaacute desconectado los puntos 2 oacute 3 tambieacuten lo estaacuten

el punto 1 siempre estaacute energizado esto podriacutea provocar sobreten-siones y torques transitorios si hay maacutes motores o equipos inductivos conectados al barraje (bus)

2

1 Bus

Arrancador

Fusibleinterruptor

Contactor

Releacute desobrecarga

Motor

3

Figura 6 Ubicacioacuten de los con-densadores para correccioacuten

del factor potencia en motores de induccioacuten

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La ubicacioacuten en el punto 3 requiere utilizar dispositivos de proteccioacuten de menor capacidad ya que el flujo de corriente disminuye

La ubicacioacuten en el punto 3 puede producir transitorios de conmutacioacuten de gran amplitud o picos de corri-ente en motores que conmutan o que arrancan y paran con frecuenciandashej motores de ascensores motores de varias velocidades con arranque estrella-triaacutengulo por auto transformador en transicioacuten abierta o por devanado partido (excepto la denominada delta extendida o doble delta) Para este tipo de aplicaciones lo mejor es instalar los condensadores en el punto 1

Torques transitorios voltajes y corrientes Bajo ciertas condiciones los motores pueden desarrollar transitori-amente entre 5 a 20 veces su torque nominal Las causas maacutes comunes de estos peligrosos torques transitorios (y de los transitorios de voltaje y de corriente) incluyen Transferencias entre barrajes (bus) y re-cierres desfasados Conexiones invertidas Cambios de alta a baja velocidad(motores con varios bobinados) Corto circuitos externos Conexioacuten y maniobras en equipos de correccioacuten de factor de potencia Correccioacuten exagerada del factor de potencia con condensadores Variadores de frecuencia electroacutenico o drives

Armoacutenicos Algunos tipos de cargas eleacutectricas (ej fuentes de poder electroacutenicas para equipos digitales) con-sumen corriente en forma de ondas distorsionadas que contienen armoacutenicos de frecuencia-ej muacuteltiplos de la frecuencia de liacutenea Los armoacutenicos de voltaje asociados pueden estar presentes en los motores del sistema cau-sando un incremento en las peacuterdidas de los motores Utilice un analizador de calidad de energiacutea para detectar los armoacutenicos y filtros para controlarlos

Corriente de arranque y nuacutemero de arranques Los arranques sucesivos pueden dantildear los motores debido al aumento de la temperatura ocasionado por esta condicioacuten en la que circula una alta corriente De acuerdo con las normas NEMA MG1 1254 y MG 10 181 bajo unas condiciones normales de operacioacuten el nuacutemero de ar-ranques seguros depende del valor de la inercia de la carga a la potencia y velocidad nominales del motor (vea la Tabla 12-7 en la norma NEMA MG 1)En un motor que inicialmente se encuentre a temperatura ambiente se pueden realizar dos arranques suce-sivos ( con el motor desacelerando entre arranques) si no se excede la inercia de la carga y se sigue la ley cuadraacutetica de la curva de carga o un solo arranque si su temperatura inicial no excede su temperatura de op-eracioacuten nominal La ley cuadraacutetica de la curva de carga significa que el torque requerido variacutee con el cuadrado de la velocidad y que el torque a plena carga y a maacutexima velocidad sean igualesPara funcionamiento en condiciones inusuales de carga consulte al fabricante para determinar si el disentildeo del motor es el adecuado Si se requieren arranques adicionales aseguacuterese que el disentildeo del motor los puede soportar sin causar un aumento de temperatura perjudicial Para prologar la vida uacutetil del motor al maacuteximo no exceda el nuacutemero de arranques requeridos por la aplicacioacuten

22 Mantenimiento preventivo predictivo y basado en la confiabilidad Las palabras mantenimiento preventivo (PM) y mantenimiento predictivo (PdM) son teacuterminos familiares pero las labores asociadas con estos meacutetodos y la prolongacioacuten del tiempo de operacioacuten de los motores eleacutectricos no siempre estaacuten claros Esta seccioacuten describe actividades normalmente asociadas al PM y al PdM como tambieacuten una estrategia denominada mantenimiento basado en la confiabilidad (RBM)

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Mantenimiento preventivo (PM) El principal objetivo de este tipo de mantenimiento es evaluar la salud del motor por medio de inspecciones y pruebas Por ejemplo el estado de un bobinado se determina por el valor de los megohmios obtenidos en una prueba de resistencia de aislamiento (IR)La pruebas eleacutectricas normalmente incluyen la IR (a motor parado) y la medicioacuten individual de las corrientes y voltajes de fase (en funcionamiento normal) Son menos comunes las mediciones de la resistencia la induc-tancia y la capacitancia del bobinado asiacute como tambieacuten el anaacutelisis de firma de corriente del motor (MCSA) (vea las Paacuteginas 14-16)En un programa de PM las verificaciones mecaacutenicas generalmente incluyen el anaacutelisis de vibracioacuten (espectros por FFT) y con menos frecuencia el alineamiento (vea las Paacuteginas 4-6 y 16)Otras actividades del PM comuacutenmente incluyen la limpieza e inspeccioacuten la lubricacioacuten la verificacioacuten de los niveles de lubricacioacuten el ajuste de la tensioacuten de las correas y el apriete de los pernos de fijacioacuten Oca-sionalmente tambieacuten se miden las temperaturas con un termoacutemetro infra-rojo o una caacutemara termograacutefica Los niveles de ruido se pueden comprobar de forma subjetiva o utilizando un equipo de anaacutelisis acuacutestico Los veredictos del PM se basan en los resultados de cada actividad

Mantenimiento predictivo (PdM) El mantenimiento predictivo pronostica cuando se deben llevar a cabo trabajos de mantenimiento correctivo (acciones) o cuando podemos esperar que ocurra un fallo Tambieacuten llamado monitoreo por condicioacuten o supervisioacuten de estado el PdM consiste en analizar las tendencias y evaluar la mayoriacutea de las actividades asociadas al PMEn el PdM generalmente se evaluacutean las tendencias de los resultados de las pruebas de resistencia de aislamien-to (IR) e iacutendice de polarizacioacuten (IP ) y algunas veces paraacutemetros del circuito del motor al igual que los valores de corriente y de voltaje como tambieacuten los resultados del anaacutelisis de firma de corriente del motor (MSCA) El anaacutelisis de tendencias de las actividades mecaacutenicas rutinarias normalmente incluye los espectros de vibracioacuten y ocasionalmente los resultados de las mediciones de temperaturaComo ejemplo tenemos si el valor en megohmios de la resistencia de aislamiento de un bobinado era inicial-mente aceptable pero esta tiende a bajar dicha tendencia podraacute ser utilizada para programar actividades de mantenimiento correctivo antes de que los valores de IR caigan hasta un nivel peligroso o para predecir cuaacuten-do seraacuten muy bajos para que el motor funcione de forma segura

PM versus PdM En el PM se evaluacutean el estado de las maacutequinas utilizando un sencillo conjunto de mediciones y observaciones Si los resultados son obvios o se pueden comparar faacutecilmente con paraacutemetros de aceptacioacuten la accioacuten a seguir cualquiera que esta sea estaacute clara Por ejemplo un eje roto necesita reparacioacuten inmediata mientras un valor de resistencia de aislamiento igual a cero sugiere que el motor deberaacute ser rebobinadoLa ventaja del PdM es que en eacutel se analizan las tendencias de los resultados de las pruebas para planificar cuando seraacute necesaria una accioacuten correctiva o poder predecir la fecha en la que ocurriraacute un fallo Por ejemplo proba-blemente antes de la ruptura del eje habraacuten aumentos no lineales de vibracioacuten y de desalineacioacuten Al analizar la tendencia de estas mediciones es posible detectar y corregir condiciones que de otra manera habriacutean derivado en un fallo del eje Asiacute mismo analizar la tendencia de los resultados de las pruebas de IR puede revelar un deterioro en el aislamiento por lo que el motor se puede limpiar y reacondicionar en lugar de ser rebobinado

Mantenimiento basado en la confiabilidad (RBM) El RBM tambieacuten denominado mantenimiento basado en el riesgo (RCM) es un meacutetodo loacutegico para determinar la mejor combinacioacuten de actividades de mantenimiento que permitan aumentar la confiabilidad y la seguridad en la operacioacuten de los equipos Esto incluye limpieza y lubricacioacuten al igual que la reparacioacuten o el cambio de las componentes que han falladoLa confiabilidad expresa la probabilidad que un motor pueda funcionar adecuadamente durante un tiempo especiacutefico bajo condiciones establecidas El RBM reduce el mantenimiento de las actividades maacutes rentables

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por lo que requiere conocimientos sobre los fallos caracteriacutesticos de los motores al igual que sus mani-festaciones y consecuencias

23 Inspeccioacuten y pruebasIndiferentemente que el meacutetodo de mantenimiento preferido sea el PM PdM or el RBM existen un nuacutemero de actividades de control y de herramientas de prueba que podemos escoger Inspeccioacuten Durante esta importante actividad se

pueden detectar partes dantildeadas componentes rotos o que faltan al igual que trayectorias de flujo de aire obstruidas y contaminadas Durante la ejecucioacuten de las actividades de PM or PdM se pueden realizar ajust-es menores (ej tensionar las correas o apretar pernos flojos) asiacute como tambieacuten limpiar el polvo y la con-taminacioacuten de los lugares de acceso Las temperaturas anormales de operacioacuten pueden detectarse con la ayuda de un termoacutemetro infra-rojo o una caacutemara termograacutefica

Prueba de resistencia de aislamiento (IR) En esta prue-ba realizada a motor parado se aplican 500 voltios CC entre el bobinado y la carcasa (tierra) durante 60 segun-dos utilizando por lo general un megoacutemetro Si las fases del bobinado se pueden aislar de forma independiente como en una conexioacuten estrella-delta pruebe cada una de las fases por separado La Tabla 2 muestra los valores miacutenimos aceptables de IR

Tabla 2 Valores miacutenimos de resistencia de aislamiento a tierra recomendados medidos o corregidos a 40degC

Resistencia de aislamiento miacutenima Tipo de maacutequina

IR1min = 100 megohmios La mayoriacutea de maacutequinas de CA con estatores bobinados en pletina fabrica-das despueacutes de 1970

IR1min = 5 megohmios La mayoriacutea de maacutequinas con estatores bobinados en alambre redondo y en pletina con voltajes nominales por debajo de 1kV

Notes R1min = Valor de resistencia de aislamiento miacutenima recomendada para bobinados completos en megaohmios y a 40degC kV = Voltaje nominal liacutenea-liacutenea de la maacutequina en kilovoltios rms Corrija la resistencia de aislamiento a una temperatura base de 40degC de la siguiente forma Rc 40degC = Kt x Rt

Donde Rc 40degC = La resistencia corregida a 40degC (en megohms) Rt = La resistencia de aislamiento medida (en megohmios) Kt = Coeficiente de correccioacuten de temperatura (de la Figura 7)

Para realizar la correccioacuten a 40ordmC de la resistencia de aislamiento medida (Rt) multipliacutequela por el coeficiente de temperatura Kt Rc = Rt x KtC

oefic

ient

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Temperatura del Bobinado en Grados Celsius

Figura 7 Correccioacuten por temperatura de la resistencia de aislamiento

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Prueba de relacioacuten de absorcioacuten dieleacutectrica (DAR) El valor del DAR indica la condicioacuten del bobinado com-parando una medida de resistencias de aislamiento tomada durante un periacuteodo de tiempo con otra medida tomada en un lapso de tiempo maacutes corto Mida la resistencia de aislamiento a los 30 segundos y posteriormente a los 60 segundos con un instrumento digital Para calcular el DAR divida la medida obtenida a los 60 segun-dos por la medida obtenida a los 30 segundos y consulte la tabla 3 para evaluar la condicioacuten del bobinado

Tabla 3 Evaluacioacuten de la relacioacuten de absorcioacuten dieleacutectrica (DAR)

6030 segundos (DAR) Condicioacutenlt 11 Pobre

11 a 124 Cuestionable125 a 13 Aceptable14 a 16 Buena

gt 16 Exelente

Medicioacuten de la resistencia de los bobinados Para verificar conexiones con alta resistencia o posibles conex-iones defectuosas mida la resistencia de los bobinados entre los terminales del motor utilizando un puente o un medidor digital para resistencias bajas (DLRO)

Medicioacuten de la inductancia y capacitancia Con equipos especializados de prueba se pueden comparar las inductancias y capacitancias entre cada par de cables del bobinado y verificar si existe alguacuten desbalance Aunque no hay normas industriales para la aceptacioacuten de estos desbalances los manuales de los fabricantes proporcionan algunas guiacuteas

Anaacutelisis de firma de corriente del motor (MCSA) Esta prueba diagnoacutestica problemas en el rotor detectan-do corrientes inducidas en los devanados del estator y comparando la amplitud de las bandas laterales a 2X frecuencia de deslizamiento a una frecuencia central de 50 oacute 60 Hz Un transformador de corriente (CT) tipo pinza amperimeacutetrica instalado en los cables del motor o los cables de control de un transformador de corriente producen una sentildeal que se muestra en la pantalla de un analizador de espectros generalmente un analizador de vibraciones FFT Para que la prueba sea efectiva la carga aplicada debe producir el deslizamiento sufici-ente para separar las bandas laterales de la frecuencia central Aunque no existen normas industriales para la aceptacioacuten de las pruebas de MSCA los valores de los manuales de los fabricantes sirven como guiacutea La Tabla 4 incluye los problemas que se pueden detectar con esta prueba

Tabla 4 Problemas en el rotor detectables con las pruebas MSCA

Problemas en el rotor Siacutentomas

Fallos de la jaula de ardilla Alta vibracioacuten a la velocidad de operacioacuten 1X con bandas laterales a la frecuencia de paso polar

Barras fisuradas Bandas laterales a la frecuencia de paso polar en los muacuteltiplos de la velocidad de operacioacuten

Barras abiertas o sueltas bull Altos niveles de vibracioacuten a la frecuencia de paso de las barras del rotorbull Bandas laterales a la frecuencia 2X alrededor de la frecuencia de paso de las barras

del rotorbull Muacuteltiplos de la frecuencia de paso de las barras del rotor

La frecuencia de paso de las barras del rotor es igual al nuacutemero de barras del rotor multiplicadas por la velocidad de operacioacuten

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Pruebas de hipot y de impulso (onda de choque) Estas dos pruebas evaluacutean el estado del sistema de aislamiento del motor aplicando a los bobinados una tensioacuten que excede la nominal (una sobretensioacuten) Las pruebas que utilizan sobretensiones pueden causar que un devanado falle provocando una parada de pro-duccioacuten es por esto que estas pruebas no deben formar parte de los programas de PM o PdM (Figura 8) Aunque estas pruebas normalmente no ocasionan dantildeos a los bobinados que se encuen-tran en buenas condiciones pueden causar que los devanados que tengan debilidades eleacutectricas fallen durante la prueba o un poco despueacutes de la misma Nunca aplique sobretensiones a un bobina-do sin contar con un plan B Es mejor que un motor falle bajo condiciones controladas que cuando se encuentre en servicio

Anaacutelisis de vibraciones La prueba mecaacutenica maacutes comuacuten en los programas de PM y PdM es el anaacutelisis de vibraciones utilizando un analizador de espectros FFT La transformada raacutepida de Fouri-er ( FFT) convierte los datos de la vibracioacuten en espectros (amplitud de las formas de onda vs frecuencia) dentro de un amplio rango de frecuencias (Figura 9) Para los motores horizontales los valores de las vibraciones generalmente se toman en los planos horizontal y vertical de ambos rodamientos y axialmente como miacutenimo en uno de los alojamientos de los rodamiento Los valores de vibracioacuten liacutemites seguacuten las normas NEMA aplican solo a motores desacop-ladosndashej a motores que no se encuentran instalados los valores descritos en artiacuteculos teacutecnicos independientes y en los manuales de los fabricantes de los equipos sirven como guiacutea

24 Re-engrase de los rodamientosLa experiencia demuestra que los rodamientos defectuosos causan maacutes fallos en motores que cualquier otra causa particular Para asegurar una larga vida y un funcionamiento confiable del motor verifique regularmente los niveles de lubricacioacuten de los rodamien-tos en busca de fugas y contaminacioacutenDetermine los intervalos de re-lubricacioacuten y el tipo y grado de lubricante adecuados teniendo en cuenta las recomendaciones del fabricante establecidas en la placa de lubricacioacuten (si estaacute disponible) De lo contrario siga las indicaciones descritas en este manual Funciones de los lubricantes Los lubricantes de los rodamientos realizan varias tareas fundamentales que

incluyen Separar las superficies de deslizamiento o de rodadura Reducir el desgaste Minimizar el coeficiente de friccioacuten (ej reduciendo el calentamiento) Remover el calor producido por la friccioacuten Impedir el ingreso de contaminacioacuten Prevenir la corrosioacuten

Figura 8 Las pruebas que emplean sobretensiones no deben formar parte de

un programa de PM o PdM

Velo

cida

d de

la v

ibra

cioacuten

(pul

s p

ico)

Frecuencia (CPM)

Maacutequinas Grado AAplica a maacutequinas sin requerimientos especiales de vibracioacuten

061 g picoAceleracioacuten

constante049 g

60 600 6000 60000 600000

Despla

zamien

to

cons

tante

0002

4rdquo pi

co-pi

co

Liacutemite 015 (montaje resiliente)

0001

9rdquo pi

co-pi

co Limite 012(montaje riacutegido)

Figura 9 Graacutefico NEMA de vibraciones globales

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Rodamientos lubricados con grasa A no ser que se encuentren ldquosellados de por vidardquo los rodamientos lu-bricados con grasa requieren un re-engrase perioacutedico a traveacutes de los tubos de lubricacioacuten Seleccione la grasa compatible la cantidad y los intervalos de lubricacioacuten de acuerdo con las siguientes directrices

Compatibilidad de la grasa No todas las grasas y los aditivos son compatibles por tanto es de vital impor-tancia determinar el tipo de grasa de los rodamientos y re-engrasarlos con un lubricante compatible Los efectos de la incompatibilidad de la grasa variacutean dependiendo de la aplicacioacuten el tipo y el grado de incom-patibilidad y van desde un aumento intermedio del desgaste del rodamiento hasta un fallo catastroacutefico de la maacutequina

Use la Tabla 5 como punto de partida para determinar la compatibilidad de la grasa man-teniendo los siguientes puntos en menteloz No mezcle grasas incompatiblesloz No mezcle grasas cuya compatibilidad se

encuentre al liacutemiteloz Auacuten si la Tabla 5 indica compatibilidad siem-

pre es mejor preguntar a ambos fabricantes No mezcle la grasa si existe una miacutenima dudaDiferentes formulaciones del mismo aceite pueden ser incompatibles por lo que re-lubri-car con grasas de la misma base (ej polyurea con otra polyurea) todaviacutea podriacutea causar problemas Los lubricantes pueden contener ademaacutes aditivos espesantes y algunos de ellos son incompatibles La mejor praacutectica consiste en utilizar la misma grasa que ya existe en los rodamientosndashsiempre y cuando sea la adecuada para la aplicacioacuten

Los signos de incompatibilidad de un lubricante o sus aditivos pueden incluir Aumentos inu-suales del calentamiento desgaste del metal vibracioacuten o emisioacuten ruido cambios inusuales en el color del lubricante un incremento suacutebito de partiacuteculas extrantildeas fugas debidas a los cambios de viscosidad formacioacuten de espuma y emulsionado separacioacuten aparente de fluidos o geles en los visores de aceite

Tabla 5 Compatibilidad de grasas

B = En el liacutemite C = Compatible | = Incompatible

Comp

lejo d

e alum

inio

Comp

lejo d

e bari

oEs

tearat

o de c

alcio

Calci

o anh

idro

Comp

lejo d

e calc

ioSu

lfona

to de

calci

oBe

ntona

(arci

lla)

Estea

rato d

e liio

Litio

anhid

roCo

mplej

o de l

itioPo

lyurea

Con

venc

ional

Polyu

rea es

table

al co

rte

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 Complejo de aluminio I I C I B I I I C I C 2 Complejo de bario I I C I C I I I I I B

3 Estearato de calcio I I C I C C C B C I C 4 Calcio anhidro C C C B B C C C C I C 5 Complejo de calcio I I I B I I I I C C C 6 Sulfonato de calcio B C C B | | B B C I C 7 Bentona (arcilla) I I C C I I | | I I B

8 Estearato de litio I I C C I B I C C I C

9 Litio anhidro I I B C I B I C C I C 10 Complejo de litio C I C C C C I C C I C

11 Polyurea convencional I I I I C I I I I I C 12 Polyurea estable al corte C B C C C C B C C C CEsta informacioacuten solo se debe usar como una guiacutea Consulte al fabricante de cada producto antes de mezclar grasas diferentes

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Cantidad de grasa Un llenado excesivo de la cavidad puede alterar la consistencia de la grasa(cortarla)ndashej calentamiento por friccioacuten que degrada el lubricante separando el aceite de los componentes baacutesicos El exceso de grasa tambieacuten puede contaminar el sistema de aislamiento del motor provocando un fallo prema-turo de los devanados Utilice la siguiente ecuacioacuten para estimar la cantidad de grasa que hay que aplicar durante el re-engrase

G = 011 x OD x W (unidades inglesas) or G = 00048 x OD x W (unidades meacutetricas) Donde G = cantidad de grasa (onzas fluidas o gramos) OD = diaacutemetro exterior del rodamiento( pulgadas o mm) W = ancho del rodamiento (pulgadas o mm) Caacutelculo simple de la cantidad de grasa para un rodamiento de bolas 318 OD = 748rdquo (190 mm) W = 169rdquo (43 mm)

G = 011 x 748rdquo x 169rdquo = 139 oz o G = 00048 x 190 mm x 43 mm = 39 gramos Intervalos de re-engrase Los intervalos de re-engrase para condiciones normales de operacioacuten dependen de la

velocidad y el diaacutemetro interno del rodamiento El intervalo de re-lu-bricacioacuten se calcula con ayuda de la Figura 10 de la siguiente forma loz Busque la velocidad del motor en

el eje horizontalloz Trace una liacutenea vertical desde las

rpm del motor hasta la curva que representa el diaacutemetro interior del rodamiento (en miliacutemetros) o hasta la siguiente medida maacutes pequentildea

loz Desde ese punto trace una liacutenea horizontal hasta interceptar las horas de operacioacuten aplicables para el tipo de rodamiento (intervalo de re-lubricacioacuten)

Condiciones de operacioacuten anormales (ej alta temperatura vibraciones y Figura 10 Intervalos de re-lubricacioacuten para rodamientos de

bolas o rodillos en maacutequinas con ejes horizontales en reposo

Limpie el engrasador y remueva el tapoacuten de drenaje del motor antes de engrasarlo Re-engrase con la cantidad de grasa recomendada para las dimensiones del rodamiento y despueacutes haga funcionar el motor durante al menos 30 minutos sin instalar el tapoacuten de drenaje para purgar el exceso de grasa o la grasa antigua de la caacutemara

1510000

642

100086343

252

15

10080605040302015

10

252

15

100008643

252

15

100075

543

252

15

10075

50

325

215

1000086

43

252

15

100086

43

215

100

HORA

S DE

FUN

CION

AMIE

NTO

C B A

Escala A Riacutegido de bolaslEscala B Rodillos ciliacutendricosEscala C Empuje-bolas y rodillos

RPM100 2 3 4 5 6 7 8 9 1000 2 3 4 5 6 7 8 9 10000

406080100120180200240280

Los intervalos de re-lubricacioacuten para condiciones habituales de funcionamiento pueden ser determinados en funcioacuten dela velocidad y el diaacutemetro interior del rodamiento El diagrama es vaacutelido para rodamientos de maacutequinas con ejeshorizontales en reposo bajo condiciones normales

TIPO DE RODAMIENTO

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contaminacioacuten) pueden requerir un aumento de la frecuencia de re-lubricacioacuten Aparte de la experiencia con la aplicacioacuten no existen reglas simples para determinar el aumento en la frecuencia de re-lubricacioacuten

Rodamientos lubricados con aceite Seleccione el aceite compatible la viscosidad y los intervalos de lubri-cacioacuten de acuerdo con las siguientes directrices

Compatibilidad del aceite Los fabricantes de aceites utilizan muchos aditivos diferentes y algunos de ellos son incompatibles La incompatibilidad de los aditivos del aceite puede producir los mismos problemas ocasionados por la incompatibilidad de las grasas por lo que la mejor praacutectica consiste en determinar el tipo de aceite que hay dentro del caacuterter y re-lubricar con el mismo-siempre y cuando sea apropiado para la aplicacioacuten Si fuese necesario utilizar un aceite diferente pregunte a ambos fabricantes si son compatibles No mezcle los aceites si existe una miacutenima duda

Viscocidad del aceite para rodamientos de bolas y rodillos La Tabla 6 proporciona las directrices para seleccionar la viscosidad del aceite en motores horizontales provistos con rodamientos de bolas y rodillos tomando como baseloz La temperatura de operacioacuten (degC o degF)loz El diaacutemetro medio del rodamiento (dm = (ID + OD)2) en mmloz Velocidad de operacioacuten (n) en rpmloz Nivel de carga del rodamiento (suavenormal o pesadoimpacto)

Tabla 6 Efecto de la temperatura en la seleccioacuten de la viscosidad del aceite para rodamientos de bolas y rodillos en motores horizontales

Viscosidad cinemaacutetica adecuadandashgrado de viscosidad ISO carga suavenormal o [carga pesadaimpacto]

Temperatura de operacioacuten degC (degF)

valor dmn

600000 oacute maacutes 300000 a 600000 300000 o menos

-30 ~ 0 (-22 ~ 32) 15 22 oacute 46 (todas las cargas)

15 22 oacute 46 (todas las cargas)

15 22 oacute 46 todas las cargas)

0 ~ 60 (32 ~ 140) 7 10 oacute 22 [NA] 32 [56 oacute 68] 56 [68]

60 ~ 100 (140 ~ 212) 22 32 oacute 56 [NA] 32 oacute 56 [56 oacute 68] 56 oacute 68 [68 oacute 100]

100 ~ 150 (212 ~ 302) NA (todas las cargas) 56 oacute 68 [68 oacute 100] 56 oacute 68 [100 oacute 460]

Ejemplo Calcule la viscosidad correcta bajo condiciones normales de carga de un rodamiento de bolas 6210 que funciona a 3600 rpm a 90degC (194degF)ndashej la relacioacuten entre la capacidad dinaacutemica del rodamiento y la carga aplicada (Cr Pr) estaacute entre 006 y 012 (006 lt Cr Pr lt012)

loz Calcule el diaacutemetro medio del rodamiento(ID + OD)2) = dm (en mm)(50 + 90)2 = 70 mm

loz Calcule el valor dmn multiplicando el diaacutemetro medio por la velocidad de operacioacuten dm (mm) x n (rpm) = dmn70 x 3600 = 252000 dmn

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loz Seleccione la viscosidad apropiada en la Tabla 6 (en este caso es un aceite para rodamientos o turbinas ISO VG 56 oacute VG 68 )En los motores verticales utilice como guiacutea la Tabla 7 para seleccionar la viscosidad correcta independien-temente del tamantildeo del rodamiento o la velocidad (Nota Si la placa de lubricacioacuten del motor especifica aceite sinteacutetico NO lo sustituya por otro tipo de aceite)

Tabla 7 Viscosidad del aceite en motores verticales con rodamientos de bolas o rodillos

Rodamientos de empuje de bolas de contacto angular

Rodamientos de empuje de rodillos esfeacutericos

Rango de tem-peratura ambiente

Hasta 38degC (100degF)

Por encima de 38degC hasta 60degC (100degF a 140degF)

Hasta 4degC (40degF)

Por encima de 4degC hasta 60degC (40degF a 140degF)

ISO VG 32 68 68 150

Viscosidad del aceite e intervalos de lubricacioacuten para motores con cojinetes anti-friccioacuten En los cojinetes anti-friccioacuten la tolerancia que existe entre su diaacutemetro interno y la zona del eje en la cual se apoya es criacutetica Cualquier pequentildeo contacto metal-metal puede aumentar la temperatura del cojinete y los dantildeos asociados a ello( friccioacuten estriado metal fundido) pueden degradar raacutepidamente el cojinete lo que podriacutea ocasionar un fallo catastroacutefico Para conservar las tolerancias de los cojinetes anti-friccioacuten siga las directrices indicadas en la Tabla 8

Tabla 8 Viscosidad del aceite e intervalos de lubricacioacuten en motores con cojinetes anti-friccioacutens

Temperatura ambiente inicial y rango de temperaturas de operacioacuten degC (degF)

Velocidades del eje (rpm)

Rango de viscosidad ISO

Intervalo de lubricacioacuten

Por debajo de 10degC (50degF) Todas Consulte al fabricante ---

10degC a 32degC(50degF a 90degF)

Mayor a 1800 32 a 68 5000 horas de trabajo o 1 antildeo lo que ocurra primero

Hasta 1800 68 a 100 1 antildeo

Arriba de 32degC (90degF) Todas Consulte al fabricante ---

Intervalos de re-lubricacioacuten con aceite Seleccione los intervalos de re-lubricacioacuten siguiendo las instruc-ciones del fabricante (si estaacuten disponibles) De lo contrario utilice los intervalos indicados en la Tabla 8

ADVERTENCIA Si la unidad tiene bobinas enfriadas por agua esta refrigeracioacuten deberaacute estar operativa De lo contrario la viscosidad del aceite puede caer por debajo de la miacutenima requeri-da para que el rodamiento funcione de forma segura

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Los arranques y paradas frecuentes los ambientes huacutemedos y sucios las temperaturas extremas y otras condiciones de servicio severas requieren cambios de aceite maacutes frecuentes que los indicados en la Tabla 8 Contacte al fabricante para obtener los intervalos de cambio de aceite para situaciones especiacuteficas o verifique regularmente el aceite en busca de decoloracioacuten o contaminacioacuten Reemplaacutecelo si fuese necesario Otra forma para determinar el intervalo del cambio de aceite es enviando a un laboratorio una muestra perioacutedica para su anaacutelisis

Tome las muestras de aceite con el motor en reposo para evitar remover mucho el lubricante Cuando cambie el aceite llene el caacuterter hasta el nivel que normalmente se ve ldquoen reposordquo a traveacutes del visor cuando la maacutequina estaacute parada

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Apeacutendice A Datos baacutesicos del motor y de su instalacioacuten

INSPECCION FISICA (escoja lo que aplique)Faltan partes o estaacuten dantildeadas Pintura exterior defi ciente Sin bloqueo de eje o bloqueo inadecuadoFuga de lubricante Pintura protectora del eje defi ciente Sin defectos visibles

Descripcioacuten de defectos y anomaliacuteas _________________________________________________________________

RESISTENCIA DE AISLAMIENTO NA NPResultado Tensioacuten aplicada Resistencia (megohms)

Pasa Fallo _____ Voltios CC

1-min ________ MΩ10-min _______ MΩ

HIPOT NA NPResultado Tensioacuten aplicada (indique CA o CC)

Pasa Fallo ________ Voltios CA CC

PRUEBA MONO FAacuteSICA DE ROTOR NA NPResultado Corriente (amps) Relacioacuten (max min)

Pasa Fallo

Max ___________Min ___________ __________

RESISTENCIA DE BOBINADOS NA NP

ResultadoResistencia (indique ohms o milliohms)

Cables 1 - 2 Cables 2 - 3 Cables 3 - 1 Pasa Fallo

_________ Ω mΩ

_________ Ω mΩ

_________ Ω mΩ

Si existen maacutes de 3 cables identifi que la conexioacuten entre ellos (ej 1-62-43-5 etc)

IMPULSO NA NPResultado Tensioacuten aplicada

Pasa Fallo ________ Voltios

ACCESORIOS NA NPFuncionan Tipo de dispositivo

Siacute No

Resistencias de calefaccioacuten

PRUEBAS ESTATICAS (MOTOR APAGADO)

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Nota NA signifi ca ldquono aplicardquo y NP signifi ca ldquono realizadardquo

EXENTRICIDAD DEL EJE DE SALIDA NA NPResultado Excentricidad Medida con indicador de

caraacutetula Pasa Fallo __________ (pul o mm)

DIAMETRO DEL EJE DE SALIDA NA NPResultado Diaacutemetro

Medida con microacutemetro Pasa Fallo __________ (pul o mm)

Comentarios sobre las pruebas estaacuteticas (si hay alguno) _________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Formato de muestraID del motor Instalado en FechaMarca Modelo Tipo Ndeg SerieTamantildeo constructivo Encerramiento Voltaje RPMHp kW Amperios a plena carga Efi ciencia a plena carga () Monofaacutesico TrifaacutesicoCoacutedigo Disentildeo Clase de aislamiento PesoRodamiento LA Rodamiento LOA Aplicacioacuten(es)Fecha Instal _______________Amperios en vacio ____ vatios ____

Datos baacutesicos Siacute No

Espectros de vibracioacutenSiacute No

Datos de alineacioacuten Siacute No

Estado del motor Nuevo Reparado Almacenado Ubicacioacuten del motor Motivo del reemplazoHistorial de reparacioacutenComentarios (si hay alguno)

RELACIOacuteN DE ABSORCIOacuteN DIELEacuteCTRICA NA NPResultado 6030 sec (DAR) Condicioacuten

Pasa Fallo

lt 11 Pobre11 a 124 Cuestionable125 a 13 Aceptable14 a 16 Buenogt 16 Exelente

Mida la resistencia de aislamiento (IR) a los 30 segundos y a los 60 segundos con un instrumento digital Divida el valor a los 60-segundos entre el valor a los 30 segundos

Formato de muestra

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Continuacioacuten del formato

NOTAS

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Comentarios sobre las pruebas dinaacutemicas (si hay alguno) __________________________________________________________

PRUEBAS DINAacuteMICAS (MOTOR EN LIacuteNEA)

PRUEBAS EN VACIO NA NPFecha Amps Vatios

Comentarios

ANAacuteLISIS VIBRACIONAL NA NPSe tomaron espectros de vibraciones Siacute NoSi la respuesta es siacute no apunte abajo los datos de las medidas de vibracioacuten)

Resultado

Velocidad de la vibracioacuten medida en puls mms

Lado acoplamientoabajo

OLado op acoplamientoarriba

Pasa Fallo

Horizontal ________ Horizontal ________Vertical ___________ Vertical ___________Axial _____________ Axial _____________

Nota NA signifi ca ldquono aplicardquo y NP signifi ca ldquono realizadardquo

DATOS DE ALINEAMIENTO NA NP

RPMInstalacioacuten En servicio

RPMInstalacioacuten En servicio

Mils mm Mils mm Mils mm Mils mm

Acop

lam

ient

os

corto

s

Desalineamientoparalelo

Acop

lam

ient

os

con

esp

acia

dore

s Desalineamiento paralelo por pul-gada de distanciaDesalineamiento

angular

Pie suave Todas Pie suave Todas

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Apeacutendice B Como leer la placa de datos de un motor

Informacioacuten generalCuando compre o sustituya un motor preste atencioacuten a la terminologiacutea de la placa de datos que describe sus caracteriacutesticas de funcionamiento y su aplicacioacuten Un detalle aparentemente pequentildeo como ldquoDisentildeordquo podriacutea condicionar su eleccioacuten Estar familiarizado con la terminologiacutea de la placa de datos le ayudaraacute a resolver prob-lemas inesperados de funcionamiento

Informacioacuten necesaria Aunque se pueden suministrar maacutes detalles la norma NEMA MG 1 1040 requiere que la placa de datos de un motor cuente con la siguiente informacioacuten (vea la Figura B1) Tamantildeo constructivo (FR) Este normalmente se indica mediante 2 oacute 3 diacutegitos seguidos por una o maacutes letras

que identifican las dimensiones importantes de montaje del motor ej altura de eje y distancias entre los huec-os de fijacioacuten)

Tipo (TYPE) Los fabricantes pueden emplear la casilla opcional de la placa de datos ldquoTyperdquo para designar una familia de productos o rellenarla con otro tipo de adjetivo que identifiquen el montaje la forma o la funcioacuten del motor

Figura B1 Tiacutepica placa de datos NEMA en la que la informacioacuten requerida estaacute resaltadaFigure B1 Typical NEMA nameplate with required information highlighted

FR TYPE

PH

HP RPM SF

VOLTS NEMA NOM EFF

AMPS CODE DES

SF AMPS PF

Temperaturaambiente maacutexima

Tamantildeo constructivo

Nota Las placas de datos pueden incluir el nombre delfabricante y normalmente la ubicacioacuten de su sede principal

Nuacutemero de fases

Clase de aislamiento

Potenciade salida

Corriente acarga nominal

Velocidad acarga nominal

Letra coacutedigo para loskVA de rotor bloqueado

Letra dedisentildeo

Voltaje

Ciclo de trabajoo uso

Frecuencia

Factor se servicio(si es diferente a 10)

Tipo delfabricante

Eficiencia nominalNEMA (cuando searequerida)ldquoPROTEGIDOTERMICAMENTErdquo (siel motor proporcionatoda la proteccioacutendescrita en la normaNEMA MG 1 1256)ldquoPROTECCIOacuteN PORSOBRETEMPERATURA___rdquo y nuacutemero deldispositivo de proteccioacuten(para motores gt1 HP con dispositivos o sistemas de proteccioacuten)

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Potencia de salida (kW) Normalmente expresada en hp o kW este dato indica el valor de la potencia mecaacuteni-ca del motorndashej su capacidad para entregar a la velocidad nominal el torque requerido por la carga

hp = 134 x kW a la inversa kW = 0746 x hp

Ciclo de trabajo o uso (DUTY) Esta designacioacuten especifica el lapso de tiempo durante el cual el motor puede entregar su potencia nominal de forma segura Normalmente es ldquocontinuordquo (Cont) lo que NEMA define como indefinido El ciclo de trabajo de los motores que funcionan de forma intermitente (ej gruacuteas polipastos y actu-adores de vaacutelvulas) generalmente se expresa en minutos Ver la norma NEMA MG 11036

Temperatura ambiente maacutexima Esta es la temperatura maacutexima permitida en el aire circundante para garan-tizar que la temperatura maacutexima de operacioacuten del motor no excede el liacutemite del sistema de aislamiento La temperatura ambiente estaacutendar es de 40degC (104degF) Ver la Nota I en la norma NEMA MG 1 1244

Clase de aislamiento (CLASS INS CLS INSUL CLASS) Esta indica la temperatura que puede soportar el bobinado de un motor y se designa industrialmente con las letras A B F H Entre mayor sea la letra del alfabeto maacutes alta seraacute la temperatura segura de operacioacuten y el bobinado duraraacute maacutes a cualquier temperatura de funcionamiento dada

Velocidad a carga nominal (RPM) Esta es la velocidad a la cual se suministra la potencia de salida a la carga (velocidad a plena carga) Esta seraacute un poco menor que la velocidad sincroacutenica-ej la velocidad del campo magneacutetico rotativo del estator La diferencia entre las dos es la ldquovelocidad de deslizamientordquo o ldquorpm de desli-zamientordquo La Tabla B1 muestra las velocidades a plena carga tiacutepicas para motores pequentildeos y medianos

Tabla B1 Comparacioacuten entre la velocidad sincroacutenica y la velocidad a plena carga para motores de 60 Hz

Velocidad sincroacutenica RPM tiacutepica a plena carga3600 34501800 17501200 1140900 850

Reducir las rpm de deslizamiento aumenta la eficiencia del motor por lo que los disentildeos maacutes eficientes nor-malmente tienen velocidades a plena carga maacutes altas Esto puede ser problemaacutetico a la hora de reemplazar los motores de alta eficiencia en algunas aplicaciones Por ejemplo las bombas centriacutefugas y los ventiladores normalmente demandan una potencia de entrada que variacutea con las rpm elevadas al cubo lo que significa que un pequentildeo incremento en la velocidad produce un aumento mucho maacutes grande de potencia En aplicaciones similares tenga cuidado con esto antes de seleccionar un motor de reemplazo maacutes eficiente

El valor de la temperatura ambiente algunas veces se confunde con el incremento de temperatura El incremento de temperatura normalmente no estaacute expresado en la placa de datos pero la clase de aislamiento siacute El incremento de temperatura se basa en una combinacioacuten de factores como el tipo de encerramiento del motor la clase de aislamiento y el factor de servicio

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Frecuencia (HZ) La frecuencia normalizada en Norte Ameacuterica es 60 Hz y en otras partes del mundo gen-eralmente es de 50 Hz Si la placa de datos muestra maacutes de una frecuencia tambieacuten deberaacute indicar las caracteriacutesticas que dependen de cada una de ellas El aumento del uso de variadores de frecuencia (VFDs) demanda que exista un rango de frecuencias en la placa de datos Si aparece solo una frecuencia consulte al fabricante antes de accionar el motor con un VFD En las aplicaciones que no usan variadores de frecuencia la norma NEMA MG 1 permite una variacioacuten de solo plusmn5 de la frecuencia

Nuacutemero de fases (PH) Una o tres Los motores incluidos en el alcance de este manual son trifaacutesicos alimenta-dos con tres liacuteneas de corriente alterna (CA)

Corriente nominal(AMPS) La corriente nominal son los amperios a potencia nominal (hp) y a frecuencia y voltaje de placa Exceder el valor de la corriente nominal auacuten en una sola fase acortaraacute la vida teacutermica del bobinado

No trate de calcular la carga de un motor a partir de su corriente La corriente del motor no es directamente proporcional a la carga Condiciones como voltajes de liacutenea des-balanceados tensiones por debajo de la nominal o ambas cosas pueden ocasionar que la corriente se desviacutee de los amperios de placa Para obtener un sistema de corrientes equilibrado en aplicaciones con VFD revise tanto el motor como el drive

Voltaje (VOLTS) La norma NEMA MG 1 define los valores de voltaje normalizados para los motores trifaacutesi-cos Entre los maacutes comunes tenemos 200 230 460 y 575volts

La norma NEMA MG 1 permite que un motor funcione a plusmn10 de su voltaje nominal y al mismo tiempo sentildea-la que esto puede acarrear problemas en el funcionamiento del motor (ej eficiencia) Por ejemplo si el voltaje aplicado se reduce un 10 el motor desarrollaraacute como miacutenimo un 20 menos de torque (par) La corriente de liacutenea tambieacuten puede aumentar (un 10 o maacutes) al igual que la temperatura de operacioacuten del motor

Algunos fabricantes indican en la placa diferentes valores de voltajes tales como los populares 208- 230460 V Dado que la tolerancia NEMA de plusmn10 aplicada a un voltaje de 230 voltios cubre la tensioacuten de 207 voltios (230 x 90 = 207) esto parece seguro El problema es que la tensioacuten real de una fuente de voltaje de 208 voltios puede caer tambieacuten por debajo de los 207 voltios

Ademaacutes aunque sea permitido ordenar la fabricacioacuten de un motor de 480 voltios para conectarlo en una red de 480 voltios no es recomendable En este caso el voltaje normalizado del motor deberiacutea ser de 460 voltios considerando que podriacutea haber una caiacuteda en la tensioacuten de liacutenea

La temperatura de operacioacuten a plena carga de un motor puede ser mayor funcionando con un voltaje des-balanceado que con un voltaje balanceado La eficiencia y la vida uacutetil del bobinado pueden disminuir incluso si la potencia del motor ha sido derrateada

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El desbalance de voltaje (ej diferentes vol-tajes de fase) con frecuencia es ignorado No obstante la norma NEMA MG 1 demanda la reduccioacuten de la potencia nominal si el desbal-ance es mayor al 1 Al maacuteximo desbalance de voltaje permitido del 5 la potencia se debe reducir un 25 (Figura B2) No con-funda desbalance de voltaje con variacioacuten de voltaje Como consecuencia de las peacuterdidas adicionales asociadas a ello un desbalance de voltaje tambieacuten reduce la eficiencia del motor

Letra coacutedigo para determinar los kVA a rotor bloqueado (CODE) La norma NEMA MG 1 10372 define los kVA por hp a rotor bloquea-do con una serie de letras coacutedigo (que van desde la A hasta la V)Generalmente entre maacutes alejada se encuentre la letra coacutedigo de la A mayor seraacute la corriente de Inrush por hp Un motor de repuesto con una letra coacutedigo ldquomayorrdquo puede requerir aguas arriba de la in-stalacioacuten aparamenta eleacutectrica diferente como un arrancador maacutes grande

Disentildeo (DES NEMA DESIGN DESIGN) La norma NEMA MG 1 119 define cuatro tipos de disentildeos de mo-tor (A B C y D) en teacuterminos de las caracteriacutesticas de torque(par) y corriente (ver las Tablas B2 y B3 y la Figura B3) La mayoriacutea de motores son fabricados con Disentildeo B debido a su relativa alta eficiencia y sus caracteriacutesticas de torque (par) Los motores con Disentildeo A pueden ser maacutes eficientes pero se emplean con menos frecuencia debido a que su relativa alta corriente de arranque puede causar molestos disparos en el sistema de proteccioacuten del motor Los motores con Disentildeo A tambieacuten pueden requerir arrancadores maacutes grandes que los normalizados

Tabla B2 Disentildeos NEMA versus caracteriacutesticas de torque y corriente

Disentildeo NEMA A B C D

Corriente a rotor bloqueado Alta Media Media Media

Torque a rotor bloqueado Medio Medio Alto Muy alto

Torque maacuteximo Alto Medio Alto Muy alto

Figura B2 Curva de derrateo por desbalance de voltaje

En la placa de datos designaciones que emplean letras similares tambieacuten representan otras carac-teriacutesticas del motor Lea cuidadosamente la placa para evitar mal interpretar la letra coacutedigo el disentildeo y la clase de aislamiento del motor

10

09

08

75 0 1 2 3 4 5

Porcentaje dedesbalance devoltaje

Desviacioacuten maacutex del voltaje promedioVoltaje promedio= 100 x

Ejemplo El voltaje promedio de 460 467 y 450 es 459 V La desviacioacuten maacutexima del promedio es 9 y el

de desbalance = 100 x = 1964599

FACT

OR D

E DE

RRAT

EO

DE DESBALANCE DE VOLTAJE

(Referencia NEMA Std MG 1 1436)

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Tabla B3 Aplicaciones tiacutepicas para diferentes disentildeos

Disentildeos NEMA Aplicaciones

A y B Ventiladores sopladores de aire bombas centriacutefugas compresores descargados y car-gas que requieran torques relativamente bajos

Disentildeo C Transportadores trituradoras bombas reciprocantes y compresores donde se requieren arranques con carga

Disentildeo D Picos de carga elevados que requieren grandes variaciones de velocidad como pun-zonadoras al igual que polipastos y ascensores

Torq

ue (

del

torq

ue a

ple

na c

arga

)

Velocidad ( de la velocidad sincroacutenica)

0

50

100

150

200

250

300

200 40 60 80 100

Disentildeo C oacute H

Disentildeo D

Disentildeo A B oacute N

Eficiencia nominal (NOM EFF) La eficiencia se define como la potencia de salida dividida entre la potencia de entrada expresada como porcentaje(SalidaEntrada) x 100NEMA requiere que la eficiencia de placa sea el valor ldquonominalrdquo basado en el promedio del mayor grupo de motores con el mismo disentildeo La eficiencia real de cualquier motor deberaacute estar dentro de un margen de toler-ancia basado en una variacioacuten en las peacuterdidas del motor de plusmn20 La eficiencia nominal a menudo es utilizada para calcular el consumo de energiacutea La eficiencia nominal debe ser incluida en la placa de datos de los mo-tores polifaacutesicos cuando asiacute lo exija la norma NEMA Std MG11259

Factor de servicio (SF) En una placa de datos es necesario indicar el valor del factor de servicio solo si es mayor de 10 Las normas industriales incluyen factores de servicio de 10 para motores totalmente cerrados

Figura B3 Curvas torque-velocidad para motores con disentildeo NEMA

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y de 115 para motores abiertos Tambieacuten hay disponibles una gran cantidad de motores totalmente cerrados enfriados con ventilador con factor de servicio 115 y existen motores con factores de servicio de 125 14 y maacutes altos

A frecuencia y voltaje nominales la sobrecarga permisible para un motor con un factor de servicio indicado en la placa es igual a la carga nominal multiplicada por ese factor de servicio Sin embargo tal operacioacuten afectaraacute de forma adversa la eficiencia el factor de potencia y el incremento de temperatura del motor

Protegido teacutermicamente (THERMALLY PROTECTED) Las palabras ldquoPROTEGIDO TERMICAMENTErdquo son necesarias si el motor proporciona toda la proteccioacuten descrita en la norma NEMA MG1 1256 (ver norma NEMA Std MG1 172 y 173)

Proteccioacuten por sobre-temperatura(OVERTEMP PROT_ ) Para identificar el tipo de proteccioacuten en motores con potencias nominales superiores a 1 hp provistos con dispositivos o sistemas de proteccioacuten por sobre-tem-peratura se debe escribir en el espacio en blanco un nuacutemero seguacuten lo establecido por la norma NEMA MG1 1257

Otros teacuterminosOtros teacuterminos que podriacutean aparecer en una placa NEMA incluyen Factor de potencia (FP) y condensadores de correccioacuten (MAX KVAR or MAX CORR KVAR) El factor de po-

tencia es la relacioacuten entre la potencia activa (vatios) y la potencia aparente (voltio amperios) del motor a plena carga Si el factor de potencia estaacute indicado en la placa NEMA recomienda expresarlo en porcentaje (no es un requisito)

La placa de datos tambieacuten puede indicar la capacidad maacutexima del condensador empleado para corregir el fac-tor de potencia con un texto como MAX CORR KVAR seguido de un valor numeacuterico en kilovars Utilizar un condensador maacutes grande que el indicado en placa podriacutea producir voltajes altos que pueden dantildear el motor u otro componente

Rodamientos (SHAFT END BRG DE BRG OPP END BRG ODE BRG) Algunos fabricantes proporcionan en la placa de sus motores los datos de los rodamientos que normalmente incluyen el rodamiento del lado acoplamiento o lado carga (shaft- or drive-end bearing) y el rodamiento lado opuesto acoplamiento o lado opuesto carga A pesar que las designaciones pueden variar entre un fabricantes de rodamientos y otro los tipos tamantildeos y modelos normalmente se indican de acuerdo con las normas de los fabricantes americanos de rodamientos mediante un ldquonuacutemero ABMArdquo

Nuacutemero de serie (SERIAL NO o SER NO) Las placas de datos normalmente incluyen la marca y el nuacutemero de serie del motor u otro nuacutemero exclusivo que puede ser usado para seguir la pista del motor a traveacutes del fabricante

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Apeacutendice C Recomendaciones para almacenar los motores

Aspectos baacutesicos para el almacenaje de motoresLos procedimientos apropiados de almacenaje pueden proteger el motor de dantildeos causados por el ambiente Determine los pasos a seguir basaacutendose en el lugar donde estaraacuten y en el tiempo de almacenamiento Menos de un mes Proteja el motor contra el clima y mantenga la temperatura de los bobinados 5-10degC (10-

20degF) por arriba del ambiente (vea maacutes adelante ldquoPreparacioacuten para el almacenajerdquo)

Maacutes de un mes Siga las recomendaciones dadas en ldquoPreparacioacuten para el almacenajerdquo y ldquoMantenimiento perioacutedicordquo de la Paacutegina 32

Estos intervalos de almacenaje y mantenimiento no son definitivos condiciones especiacuteficas ambientales pueden requerir programaciones diferentes No siempre es praacutectico tratar los motores pequentildeos con los mismos cuidados que se brindan a los motores maacutes grandes o maacutes criacuteticos

Preparacioacuten para el almacenaje Almacenamiento en un lugar cerrado Si es posible almacene los motores en un lugar cerrado y en aacutereas lim-

pias secas y calientes

Almacenamiento a intemperie Si esto fuese necesario cubra el motor con una lona hasta el suelo sin apretar-lo demasiado para permitir circulacioacuten de aire suficiente y minimizar la condensacioacuten Proteja el motor contra una inundacioacuten y vapores quiacutemicos peligrosos

Vibracioacuten ambiental Escoja un aacuterea alejada de fuen-tes de vibracioacuten ambiental tales como maquinarias pesadas aacutereas de produccioacuten carreteras muy transit-adas y viacuteas feacuterreas Cuando el motor se encuentra en reposo una exposicioacuten prolongada incluso a pequentildeas vibraciones puede dantildear sus rodamientosndashej for-macioacuten de estriacuteas (ver Figura C1) Si el motor va a ser almacenado en un aacuterea con alta vibracioacuten ambiental asegure el eje para prevenir que se mueva

Posicioacuten Almacene los motores horizontales en posicioacuten horizontal y los motores verticales en una posicioacuten vertical estable

Conserve los bobinados limpios y secos La mejor forma de preservar las propiedades de aislamiento de los bobinados es prevenir la condensacioacuten y la acumu-lacioacuten de humedad A no ser que la temperatura del aacuterea de almacenamiento esteacute controlada mantenga la temperatura de los bobinados 5-10degC (10-20degF) por arriba del ambiente energizando las resistencias de calefaccioacuten (si el motor las tiene) o aplicando ldquovoltaje reducidordquo a una fase del bobinado Otra forma es conservar el bobinado caliente con una fuentes de calor auxiliar por conveccioacuten o soplando aire caliente dentro del motor

Figura C1 El dantildeo del rodamiento que se muestra corresponde a una separacioacuten de los

elementos rodantes Este comenzoacute al estar sometido a vibracioacuten en reposo durante el

transporte o el almacenamiento

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Resistencia de aislamiento (IR) de los bobinados Antes de almacenar el motor mida y registre el valor de la IR corregido a una temperatura estaacutendar y vuelva a hacer lo mismo justo antes de poner el motor en servicio Antes de instalar el motor realice las acciones pertinentes para corregir cualquier descenso en la IR (Vea la Paacutegina 14 ldquoPrueba de Resistencia de aislamiento (IR) rdquo)

Plagas Tome precauciones para evitar que animales e insectos ingresen al motor Roedores serpientes paacutejaros u otros pequentildeos animales pueden dantildear el aislamiento del bobinado ademaacutes las avispas de barro y otros insectos similares pueden obstruir la ventilacioacuten o los agujeros de drenaje

Superficies del motor Recubra con pintura anti-oxidante todas las superficies externas mecanizadas (espe-cialmente las puntas del eje) y en ambientes huacutemedos tambieacuten recubra las zonas del eje en las que apoyan los cojinetes y otras superficies internas En las aacutereas tropicales aplique un fungicida para proteger los devanados Es posible que sea necesario desmontar el motor para remover la pintura protectora antes de poner el motor en servicio

Rodamientos lubricados con grasa Para prevenir la corrosioacuten y la contaminacioacuten durante largos periacuteodos de almacenamiento limpie las boquillas de entrada de grasa y remueva los tapones de drenaje antes de re-engrasar el motor con grasa compatible Despueacutes de la lubricacioacuten purgue el exceso de grasa o la grasa antigua de la caacutemara de lubricacioacuten haciendo funcionar el motor durante al menos 30 minutos con los tapones removidos

Si el motor ha sido almacenado por varios antildeos la grasa probablemente deberaacute estar endurecida y el tubo de drenaje podriacutea estar obstruido con grasa seca En este caso el motor deberaacute desmontarse para retirar la grasa antigua y posteriormente ser re-lubricado antes de su puesta en servicio

Rodamientos lubricados con aceite Siempre drene el aceite antes de mover el motor Despueacutes de situar el motor en el aacuterea de almacenamiento llene el caacuterter con el aceite correcto que tenga los inhibidores de corrosioacuten y oxidacioacuten adecuados Idealmente el aceite deberaacute cubrir completamente el rodamiento sin sobrepasar el cilindro o tubo que sirve para la contencioacuten del aceite o el sello de laberinto Antes de poner el motor en servicio drene y reemplace el aceite

No re-engrase los rodamientos con el drenaje cerrado o mientras el motor esteacute funcionando

Siempre drene el aceite antes de mover el motor De lo contrario el lubricante puede salpicar al exterior y contaminar los bobinados o incluso iniciar un efecto capilar que puede succionar aceite del caacuterter

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Mantenimiento perioacutedico Mensual Inspeccione el aceite para determinar si existen evidencias de humedad oxidacioacuten o contaminantes

Reemplace el aceite siempre que encuentre contaminacioacuten o cada 12 meses

Cada 1 oacute 3 meses Gire el eje manualmente varias veces para conservar la peliacutecula de lubricante en las pistas de los rodamientos o en los ejes de apoyo de los cojinetes Esto tambieacuten ayuda a prevenir dantildeos en los elementos rodantes (ej estriacuteas) que pueden ocurrir con el tiempo debido incluso a pequentildeas vibraciones

Cada 2 oacute 3 meses Mida la resistencia de aislamiento (IR) y compare los resultados corregidos por temperatura con los valores base tomados antes de almacenar el motor Antes de instalar el motor lleve a cabo las acciones necesarias para corregir cualquier descenso en la IR (Vea la Paacutegina 14 ldquoPrueba de Resistencia de aislamiento (IR)rdquo)

Cada 3 meses Inspeccione los rodamientos lubricados con grasa tomando una muestra del tubo de drenaje para ver si hay humedad oxidacioacuten o contaminacioacuten Si existe humedad probablemente los rodamientos pre-senten dantildeos por oxidacioacuten y sea necesario remplazarlos

Cada 5 antildeos Considere reemplazar la grasa y los rodamientos Para entonces el aceite y los ingredientes de la base de la grasa probablemente se hayan separado y las vibraciones de bajo nivel pueden haber causado es-triacuteas en las pistas de los rodamientos Si se ha acumulado humedad entre las bolas y las pistas pueden haberse presentado dantildeos por oxidacioacuten o corrosioacuten

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Glossary

Temperatura ambientendashLa temperatura del medio de refrigeracioacuten circundante conocida comuacutenmente como temperatura ambienteDato baacutesicondashUna medida tomada cuando el motor estaacute en buen estado que se usa como referencia para labores de seguimiento y anaacutelisisTorque maacuteximondashEl maacuteximo torque que el motor podraacute desarrollar a voltaje y frecuencia nominales sin que se presente una caiacuteda abrupta de la velocidad tambieacuten denominado torque de desenganche o par maacuteximoEficienciandashLa relacioacuten entre el trabajo uacutetil realizado y la energiacutea utilizada para producirlo Es la relacioacuten entre la potencia de salida dividida entre la potencia de entradaVelocidad a plena cargandashLa velocidad a la cual cualquier motor produce su potencia de salida nominalTorque a plena cargandashEl torque requerido para producir la potencia nominal a la velocidad de plena cargaMotor de propoacutesito generalndashMotor de induccioacuten de CA con potencia nominal menor o igual a 500 hp construc-cioacuten abierta o cerrada de trabajo continuo disentildeado con paraacutemetros normalizados con caracteriacutesticas estaacutendar para ser utilizado bajo condiciones de servicio sin restricciones en una aplicacioacuten particular (ver la norma NEMAMG1161)Hercio (Hz)ndashTerminologiacutea preferida para ciclos por segundo(frecuencia)Caballo de fuerza (hp)ndashUna unidad para la medida de la potencia de los motores o la velocidad a la que se hace el trabajo Un caballo de fuerza equivale a 33000 lb-pie por minuto (550 lbbullpie por segundo o 746 vatios Tam-bieacuten es la unidad de potencia de los motores fabricados en el continente norte americanoAislamientondashMaterial no conductivo que separa las partes de un motor que conducen corriente o los materiales adyacentes que se encuentran a diferente potencialKilovatio (kW)ndashUna unidad de potencia eleacutectrica Tambieacuten es la unidad de potencia de los motores eleacutectricos fabricados fuera del continente norte americanoCorriente a rotor bloqueadondashCorriente de liacutenea en estado estable medida a frecuencia y voltaje nominales con el rotor en reposoTorque a rotor bloqueadondashEl torque miacutenimo que el motor desarrollaraacute en reposo para todas las posiciones angu-lares del rotor cuando se aplican el voltaje nominal a frecuencia nominalNEMAndashSiglas de la National Electrical ManufacturersAssociationPolosndashLos polos magneacuteticos que se forman dentro del motor debido a la ubicacioacuten y la conexioacuten de los devana-dosIncremento de temperatura nominalndashEs el aumento de temperatura permisible por encima del ambiente para un motor que esteacute funcionando con cargaRotorndashEl elemento rotativo de cualquier motor o generadorDeslizamientondashLa diferencia entre la velocidad sincroacutenica y la velocidad de operacioacuten comparada con la veloci-dad sincroacutenica expresada en porcentaje Tambieacuten es la diferencia entre la velocidad sincroacutenica y la velocidad de operacioacuten expresada en rpm

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Pie suavendashUna condicioacuten en la cual las patas de un motor y la zona de la base en la que se apoyan no se encuen-tran en el mismo planoEstatorndashLa parte estaacutetica del motor este teacutermino describe comuacutenmente la parte estaacutecionaria del motor que con-tiene los devanadosVelocidad sincroacutenicandashLa velocidad del campo magneacutetico rotativo creado por el bobinado del estator Velocidad sincroacutenica = (Frecuencia x 120) (Nuacutemero de polos)TorquendashLa fuerza rotativa producida por un motor Las unidades del torque se expresan en lb-pie o lb-pul (siste-ma Ingleacutes) o newton-metro (sistema meacutetrico)TendenciandashAnaacutelisis del cambio presentado en una medida tomada durante muchos intervalos de medicioacuten

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Bibliografiacutea

ANSIEASA Standard AR100-2015 Recommended Practice for the Repair of Rotating Electrical Apparatus Electrical Apparatus Service Association Inc St Louis MO 2015 (For information call EASA at 314-993-2220 or browse to wwweasacom)

Electrical Engineering Pocket Handbook Electrical Apparatus Service Association Inc St Louis MO 2015 (For information call EASA at 314-993-2220 or visit wwweasacom)

Mechanical Reference Handbook Electrical Apparatus Service Association Inc St Louis MO 2015 (For information call EASA at 314-993-2220 or visit wwweasacom)

NEMA Standard MG 1-2014 Motors and Generators National Electrical Manufacturers Association Rosslyn VA 2014 (For information call NEMA at 703-841-3200 or visit wwwnemaorg)

NEMA Standard MG 10-2013 Energy Management Guide for Selection and Use of Fixed Frequency Medi-um AC Squirrel-Cage Polyphase Induction Motors National Electrical Manufacturers Association Rosslyn VA 2014 (For information call NEMA at 703-841-3200 or visit wwwnemaorg)

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Notas

Electrical Apparatus Service Association Inc1331 Baur Blvd bull St Louis MO 63132 bull 314-993-2220 bull Fax 314-993-1269

Email easainfoeasacom bull Website wwweasacom

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  • _GoBack
  • 1 Instalacioacuten arranque e informacioacuten baacutesica
    • 11 Consideraciones baacutesicas del sistema
    • 12 Instalacioacuten
    • 13 Procedimientos de arranque
    • 14 Datos baacutesicos
    • 15 Gestioacuten total del motor
      • 2 Seguimiento operacional y mantenimiento
        • 21 Aplicacioacuten-consideraciones especiacuteficas
        • 22 Mantenimiento preventivo predictivo y basado en la confiabilidad
        • 23 Inspeccioacuten y pruebas
        • 24 Re-engrase de los rodamientos
          • Datos baacutesicos del motor y de su instalaci
            • Formato de muestra
            • Otros teacuterminos
              • Como leer la placa de datos de un motor
                • Informacioacuten necesaria
                • Mantenimiento perioacutedico
                  • Recomendaciones para almacenar los motores
                    • Aspectos baacutesicos para el almacenaje de motores
                    • Preparacioacuten para el almacenaje
                      • Notas
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1 Instalacioacuten arranque e informacioacuten baacutesica

11 Consideraciones baacutesicas del sistemaUn sistema tiacutepico de un motor (Figura 1) normalmente incluye la fuente de alimentacioacuten el montaje el acoplamien-to y el equipo impulsado (incluyendo su funcioacuten y la potencia de salida) Cuando seleccione un motor considere cada uno de los componentes del sistema solucionando los problemas de instalacioacuten o investigando un fallo

Figura 1 Motor y sistema tiacutepicos

Equipobull Bombabull Ventiladorbull Compresorbull Transmisioacuten

mecaacutenicabull Maacutequinas y herramientasbull Cinta transportadora

Requisito del procesobull Flujobull Mezcladobull Moliendabull Manipulacioacutenbull Transportebull Mecanizado

bull Variador de frecuencia-drive

bull Arrancador suavebull Estrella-deltabull Arranque directobull Sensoresbull Medicioacuten

bull Humedad viento nieve lluvia

bull Quiacutemicosbull Temperaturabull Flujo de airebull Vibracioacutenbull Ruido

bull Correasbull Acople directobull Clutchbull Pintildeones

bull Placabull Rielesbull Bridabull Brida especial (Base P)

Fuente de potenciabull Empresa de servicios

puacuteblicosbull Co-generacioacuten Motor

Suministro de energiacutea

Sistema mecaacutenico

Proceso

Transmisioacuten de potencia

Controles del motor

Base de montaje

Electricidad

Ambiente

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12 InstalacioacutenLos siguientes pasos garantizaraacuten una instalacioacuten de calidad y el funcionamiento confiable de los motores rep-arados o de repuesto Aseguacuterese de tomar nota de las condiciones iniacuteciales del motor seguacuten lo recomendado Al comparar estos datos baacutesicos con valores futuros generalmente es posible solucionar pequentildeos problemas antes que estos se conviertan en fallos y paradas de produccioacuten muy costosas

SeguridadDurante los preparativos para instalar o desmontar un motor la seguridad es lo maacutes importante Utilice los equipos de proteccioacuten personal (EPP) y cumpla con los coacutedigos y reglamentos eleacutectricos aplicables para cablear y desconectar el motor y con los requisitos para una parada de emergencia Antes de trabajar en el motor bloquee y etiquete todas las fuentes de energiacutea potenciales Emplee meacutetodos de izaje seguros y apropiados para el tamantildeo y peso del motor

Datos del motor y verificacioacutenCree un formato para registrar los datos de placa y los paraacutemetros eleacutectricos y mecaacutenicos pertinentes durante la instalacioacuten y el arranque del motor (vea el Apeacutendice A) Estos datos base o valores de referencia no tendraacuten precio a la hora de calcular el coste del ciclo de vida de la aplicacioacuten e identificar cualquier cambio en las carac-teriacutesticas de funcionamiento Confirme que el motor es adecuado para la aplicacioacuten verificando que sus caracteriacutesticas mecaacutenicas y eleacutec-

tricas (ej voltajes corrientes tipo de conexioacuten forma constructiva y meacutetodo de refrigeracioacuten) son apropiadas para la aplicacioacuten prevista (Ver el ldquoApeacutendice B Como leer la placa de datos de un motorrdquo)

Para aplicaciones que funcionen con un variador de frecuencia electroacutenico o drive utilice un motor ldquo apto para inversores o inverter dutyrdquo (o realice un filtrado adecuado) y conserve la longitud de los cables de alimentacioacuten dentro de lo recomendado por los fabricantes Para minimizar el riesgo de que ocurran sobreten-siones y transitorios de voltaje en los bornes del motor utilice cables de alimentacioacuten disentildeados para trabajar con variadores y emplee un sistema para aterrizar el eje o instale rodamientos aislados para evitar los dantildeos producidos por la circulacioacuten de corrientes paraacutesitas por el eje

Tome nota de los datos de placa del motor Normalmente los nuacutemeros de serie estaacuten codificados indicando el mes y antildeo de fabricacioacuten

Aseguacuterese que los rodamientos del motor son adecuados para la carga impulsada (ej un rodamiento de rodil-los en el lado acoplamiento en una aplicacioacuten por correas con alta carga radial)

Revise las especificaciones de lubricacioacuten del fabricante y aseguacuterese que los puntos de engrase del motor son accesibles (para mayor informacioacuten consulte la paacutegina 16 ldquoRe-engrase de los rodamientosrdquo)

Para que sirva como referencia adjunte una fotografiacutea digital de la placa del motor por si existen errores durante la toma de datos

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Utilizando un medidor digital para bajas resistencias (DLRO) y un megoacutemetro mida y registre la resistencia liacutenea-liacutenea de los bobinados y la resistencia de aislamiento corregida por temperatura (vea la paacutegina 14 ldquoIn-speccioacuten y pruebasrdquo)

Verifique que tanto el sistema de control como la proteccioacuten contra sobrecargas son adecuados para la poten-cia del motor

Inspeccione y pruebe los motores que han estado almacenados para cerciorarse que no han sufrido deterioro (ver el Apeacutendice C)

Ambiente Para asegurar una refrigeracioacuten adecuada conserve el ambiente de operacioacuten del motor libre de polvo y

desechos y verifique que el aire caliente no estaacute siendo re-circulado hacia la entrada de aire del motor Si fuese necesario instale una fuente externa de aire filtrado para proporcionar un volumen de aire suficiente

Cuando sea praacutectico aiacutesle el motor de las fuentes de vibracioacuten externas

Base y fundacioacuten del motorLa base y la fundacioacuten del motor deberaacuten soportar ade-cuadamente el peso del motor y sus fuerzas de par Las fundaciones de concreto deberaacuten estar niveladas y pro-porcionar gran rigidez estructural y una amortiguacioacuten adecuada de las vibraciones La base deberaacute absorber las fuerzas de vibracioacuten sin que existan frecuencias de resonan-cia en el sistema mecaacutenico Las bases de acero montadas sobre concreto deberaacuten estar fraguadas y ancladas de forma segura Las bases corredizas empleadas para ajustar las poleas deberaacuten asegurar el motor con rigidez Otros puntos a considerar Siempre eleve el motor desde los puntos de izaje (vea la

Figura 2) En los motores grandes utilice por seguridad todas las asas yo caacutencamos para evitar distorsionar la carcasa

Monte los motores con cojinetes anti-friccioacuten a nivel para asiacute garantizar una lectura apropiada del nivel de aceite y la lubricacioacuten correcta de los cojinetes

En motores grandes no retire los protectores de eje que evitan el movimiento axial del rotor durante el transporte hasta que todo esteacute listo para el montaje

Figura 2 Meacutetodos de izaje seguros

SAFE METHODS OF MOTOR LIFTING

Para elevacioacuten exclusiva de la maacutequina

Elevacioacuten de unamaacutequina vertical

utilizando varios caacutencamosy un balanciacuten de carga

Utilizando un caacutencamo

max 45deg max30deg

Elevacioacuten de unamaacutequina horizontal

utilizando un caacutencamoy un balanciacuten de carga

Elevacioacuten de la maacutequinacon un balanciacuten de carga

Utilizando varios caacutencamos

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Conexiones eleacutectricas Cumpla con todos los coacutedigos y reglamentos eleacutectricos aplicables

Antes de trabajar en el motor bloquee y etiquete todas las fuentes de energiacutea potenciales

Para evitar fallos eleacutectricos cercioacuterese que todas las conexiones se encuentran aisladas y apretadas correcta-mente (incluyendo el cable de tierra del equipo si es requerido por el reglamento de instalacioacuten) No utilice conectores de torsioacuten (capuchones)

Registre la corriente en vacio del motor en el formato (vea el Apeacutendice A)

Instale la tapa de la caja de conexiones

Alineamiento y vibracioacutenAlinee el motor y la maacutequina impulsada especialmente si los dos se encuentran acoplados de forma directa La desalineacioacuten puede causar niveles altos de vibracioacuten que dantildean los rodamientos y aflojan los elementos de sujeccioacuten y montaje Existen equipos laacuteser disponibles para alinear tanto poleas como acoples directos En caso que las tolerancias de alineamiento del fabricante de la maacutequina no se encuentren disponibles utilice los valores de la Tabla 1 Pie suave Los procedimientos de alineamiento

incluyen verificar y corregir ldquoel pie suaverdquo o ldquopata cojardquondasheste es un problema comuacuten en el cual las patas de montaje no se encuentran en el mismo plano y por consiguiente no se asientan correctamente sobre la base del motor (ver Figura 3) A no ser que este problema sea corregido instalando calzos o shims (ver Figura 4) apretar los tornillos de montaje cuando exista pie suave puede torcer la carcasa del motor Vea en la Tabla 1 las tolerancias sugeridas para el pie suave

SOFT FOOT TYPES

Paralelo Angular

POSITIONING OF DIAL INDICATOR

Instale un indicador de caraacutetula para detectar elmovimiento hacia arriba de la pata del motor y luegoafloje el perno de sujecioacuten para verificar la deflexioacuten

Figura 3 Tipos de ldquopie suaverdquo

Figura 4 Utilizando un indicador de caraacutetula para detectar el ldquopie suaverdquo

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Paralelo Angular Combinado

Figura 5 Tipos de desalineamiento

Tabla 1 Tolerancias de alineamiento sugeridas para ejes acoplados directamente

RPMInstalacioacuten En servicio

Mils mm Mils mmPie suave Todas plusmn10 plusmn0025 plusmn15 plusmn0038

Acoplamientos cortos

Paralelismo 1200 plusmn125 plusmn0032 plusmn20 plusmn0051

1800 plusmn10 plusmn0025 plusmn15 plusmn0038

3600 05 0013 075 0019

Angularidad 1200 05 0013 08 0020

1800 03 0008 05 0013

3600 02 0005 03 0008

Acoplamientos con espaciador

Paralelismo por pulgada de largo del espaciador

1200 09 0023 15 00381800 06 0015 10 00253600 03 0008 05 0013

ldquoEl pie suaverdquo describe la condicioacuten en la cual las patas no se encuentran en el mismo plano Medido en mils (1 mil = 001 pul) o miliacutemetros(mm)

Para calcular la angularidad en milspul (mm) mida la apertura maacutes amplia en mils(mm ) a continuacioacuten reste la apertura maacutes estrecha en mils(mm) y divida por el diaacutemetro del acoplamiento en pulgadas (mm) Nota Con temperatura el movimiento hacia arriba y hacia abajo del eje del motor y del eje impulsado puede ser en cualquier direccioacuten (vea Figura 5)

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Alineacioacuten de ejes acoplados directamente Utilizando las tolerancias de la Tabla 1 instale los calzos adec-uados bajo las patas del motor En la mayoriacutea de las aplicaciones que emplean acoplamientos directos el eje del motor y el eje impulsado deben estar colineales a plena carga Si la maacutequina impulsada funciona a una temperatura mucho mayor o menor que la del motor se espera una desalineacioacuten inicial ldquoen reposordquo la cual se corregiraacute por siacute misma una vez la maacutequina impulsada se caliente o se enfriacutee Para confirmar el efecto de la temperatura haga funcionar el equipo hasta que alcance su maacutexima temperatura apague el motor e inmediat-amente verifique el alineamiento Realice cualquier correccioacuten que sea necesaria

Alineacioacuten de maacutequinas con transmisioacuten por correas Una mala alineacioacuten puede someter los rodamientos del motor a una carga axial excesiva Tambieacuten puede sobre-tensionar las correas aumentando la carga radial en los rodamientos Este tipo de alineacioacuten es maacutes sencilla que la de los ejes acoplados directamente pero auacuten debe ser realizada con precisioacuten La herramienta correcta puede ser una sencilla regla o un laacuteser para alinear ejes con distancias entre centros muy largas

Ajuste la tensioacuten de la correa dentro del rango especificado por el fabricante y verifiacutequela despueacutes de un diacutea de operacioacuten Dependiendo del tipo de correa normalmente la tensioacuten disminuye un poco despueacutes de la instalacioacuten particularmente si las correas son nuevas

Para poleas con varias correas las correas deben ser conjuntos a juego De otra forma algunas no quedaraacuten bien tensionadas causando que patinen y que hagan ruido Aplicar maacutes tensioacuten para eliminar el ruido so-bre-tensionaraacute las otras correas

Niveles de vibracioacuten Un motor correctamente montado y alineado funcionaraacute con unos niveles de vibracioacuten muy bajos en las direcciones horizontal vertical y axial -generalmente por debajo de 015 puls pico (25 mms rms) - En caso de que existan niveles de vibracioacuten maacutes altos en instalaciones nuevas se requeriraacute realizar un anaacutelisis de vibraciones maacutes detallado El cual puede indicar problemas de montaje o alineamiento aco-plamientos o poleas des-balanceos o problemas en la maacutequina impulsada

Un montaje firme y seguro y una buena alineacioacuten garantizaran un funcionamiento confiable y la maacutexima rentabilidad para su motor eleacutectrico Dado que las condiciones de funcionamiento la carga y el alineamiento pueden cambiar con el tiempo seraacute necesario verificar los niveles de vibracioacuten al menos cada trimestre

Dispositivos para montaje en eje y acoplamientos

Antes de instalar las correas o acoplar la mitad del acoplamiento en la maacutequina impulsada energice el mo-tor durante un instante para confirmar el sentido de giro

Instale los dispositivos para montaje en eje (mitades de acoplamiento poleas y pintildeones) utilizando equipos idoacuteneos para evitar dantildear el dispositivo o el eje

Consideraciones especiales para motores con cojinetes anti-friccioacutenloz Para evitar dantildeos en los cojinetes utilice acoplamientos que limiten el juego axialloz Instale los acoplamientos con el rotor situado en la posicioacuten marcada para el centro magneacutetico

Si es posible instale los dispositivos para montaje en eje despueacutes que el motor haya sido montado y calzado y se haya determinado su sentido de giro

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Guardas de proteccioacutenUna vez finalizados y verificados los trabajos de instalacioacuten y de alineamiento instale guardas de proteccioacuten en todas las partes rotativas que queden expuestas para garantizar una operacioacuten segura y confiable

13 Procedimientos de arranqueMotores que estaban almacenados Antes de instalar un motor que estuvo almacenado durante unas pocas semanas Inspeccioacutenelo y liacutempielo exhaustivamente para que quede como cuando fue ldquoenviado por primera vezrdquo

Si el motor ha sido sometido a vibraciones desmoacutentelo y verifique si existen dantildeos en sus rodamiento (ej formacioacuten de estriacuteas y de puntos huecos) y reemplace cualquier rodamiento averiado

Para el almacenamiento de los motores lubricados con grasa las cavidades de los rodamientos deben haber sido rellenadas Para evitar contaminar los devanados retire los tapones de drenaje antes de antildeadir el lubri-cante especificado en la placa de datos A continuacioacuten purgue la grasa antigua o el exceso de grasa de las cavidades de los rodamientos haciendo funcionar el motor en vacio durante 10-20 minutos y cambie los ta-pones de drenaje Si hubiese alguacuten tipo de humedad presente en la grasa purgada lo maacutes probable es que los rodamientos esteacuten oxidados y sea necesario reemplazarlos

Si el motor ha estado almacenado durante varios antildeos es probable que la grasa esteacute seca o separada y que los tubos de drenaje se encuentren obstruidos En este caso seraacute necesario desmontar el motor limpiar la grasa antigua y rellenar los rodamientos con la cantidad adecuada del lubricante especificado(consulte las Paacuteginas 16-21 para obtener informacioacuten sobre la cantidad de grasa y la compatibilidad entre lubricantes)

Para evitar la contaminacioacuten de los bobinados drene los motores lubricados con aceite antes de moverlos Despueacutes de su instalacioacuten llene el caacuterter de aceite con el lubricante recomendado por el fabricante

Compruebe la resistencia de aislamiento (IR) y el iacutendice de absorcioacuten dieleacutectrica (DAR) de los devanados como se describe en la Paacutegina 14 ldquoInspeccioacuten y pruebasrdquo y registre los resultados

Si los resultados de las pruebas de IR y DAR son satisfactorios pruebe el motor en vacio

Despueacutes siga los procedimientos establecidos para ldquoMotores reparados o de repuestordquo(descritos a continuacioacuten)

Motores reparados o de repuesto Antes de poner en servicio los motores reparados o de repuesto haacutegalos fun-cionar durante un corto periacuteodo de tiempo para verificar su operacioacuten Si el motor vibra o emite ruidos u olores inusuales corte el suministro eleacutectrico inmediatamente y busque la

causa

Los problemas eleacutectricos y magneacuteticos que se pueden manifestar por siacute mismos tales como la vibracioacuten o el ruido mejoraraacuten al instante cuando se corte la alimentacioacuten eleacutectrica

Si las caracteriacutesticas de funcionamiento mecaacutenico no mejoran esto podriacutea indicar que existen problemas de desbalance mecaacutenico en el rotor del motor o en la maacutequina impulsada o una desalineacioacuten entre el motor y el dispositivo de carga

Si el motor funciona con normalidad permita que alcance la velocidad maacutexima antes de cortar el suministro eleacutectrico

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Siempre realice el bloqueo y etiquetado del motor antes de acoplar la carga impulsada Una vez el motor y la carga impulsada funcionen correctamente registre en el formato de esa instalacioacuten los

valores de corriente y voltaje a plena carga de las tres fases del motor (vea en la Paacutegina 22 el modelo del forma-to) Si es posible tambieacuten tome nota de la potencia de entrada con carga

En caso que el motor cuente con sensores de temperatura monitorice las temperaturas en los rodamientos y en el devanado hasta que estas se estabilicen Tome nota de estos valores como tambieacuten de la temperatura ambi-ente y la humedad

Para aplicaciones criacuteticas registre los valores de la firma de las vibraciones en toda la maacutequina para utilizarlos como datos base o valores de referencia en el programa de mantenimiento predictivo (ver a continuacioacuten ldquoDa-tos baacutesicos del motorsistemardquo)

14 Datos baacutesicosLas praacutecticas de mantenimiento han evolucionado desde el reactivo hasta el predictivo lo que hace posible funcionar con menos motores de repuesto poco personal disminuir los tiempos muertos y bajar los costes de operacioacuten Para prolongar al maacuteximo la vida del equipo compare los datos baacutesicos de la instalacioacuten (vea un formato de muestra en la Paacutegina 22) con los resultados de las pruebas futuras que hacen parte del programa de mantenimiento preventivo o predictivo (preferiblemente)Analizar la tendencia de los datos ayuda a los operarios a reconocer cambios en las condiciones y a prevenir fallos catastroacuteficos En caso de que ocurra un fallo la tendencia de los datos podriacutea ayudar tambieacuten a identificar su causa (Vea en la Paacutegina 12 ldquoMantenimiento preventivo predictivo y basado en la confiabilidadrdquo) Para esto los profesionales de los centros de servicio locales pueden ser recursos muy valiosos

Datos baacutesicos del motorsistemaLos cambios en los niveles de vibracioacuten del motorsistema proporcionan la mejor advertencia inicial de que se estaacuten presentando problemas en los componentes del motor o del sistema Otros paraacutemetros a vigilar pueden incluir la temperatura de operacioacuten de los componentes criacuteticos las tolerancias mecaacutenicas y el funcionamiento general del sistema incluyendo salidas como el caudal el tonelaje y el volumen

Meacutetodos para determinar los datos baacutesicosLos datos baacutesicos especiacuteficos del motor incluyen registros de los valores de las pruebas eleacutectricas mecaacutenicas y de vibracioacuten realizadas durante la puesta en servicio de los motores o antes de almacenarlos Idealmente los datos baacutesicos se deben obtener para todos los motores nuevos reparados o montados in situ pero puede que esto no sea praacutectico en algunas aplicacionesLos datos baacutesicos de los motores por lo general incluyen todos o algunos de los siguientes valores Corriente con carga velocidad y voltaje en terminales Los cambios en estos paraacutemetros normalmente

indican que un componente vital del sistema se encuentra dantildeado o que estaacute a punto de fallar Otras pruebas eleacutectricas pueden incluir la resistencia de aislamiento la resistencia en terminales del bobinado a una tempera-tura conocida la corriente y el voltaje en vacio y las caracteriacutesticas de arranque

Algunos cambios en la corriente y la velocidad pueden ser normales dependiendo del tipo de carga

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Anaacutelisis de firma de corriente del motor (MCSA) Este tipo de anaacutelisis diagnoacutestica problemas en la jaula de ardilla del rotor (ej barras rotas o un entrehierro irregular) La prueba es maacutes precisa cuando los datos de referencia han sido establecidos con anterioridad a lo largo de la vida del motor (ver Paacutegina 15)

Comprobaciones mecaacutenicas Estas normalmente consisten en la medicioacuten de la excentricidad en el eje (TIR) y la verificacioacuten del pie suave

Vibraciones Aunque los valores generales de las vibraciones pueden ser utilizados como referencia se pre-fieren los espectros de vibracioacuten en forma de Transformada Raacutepida de Fourier (FFT) tomados en cada uno de los tres planos de los alojamientos de los rodamiento (ver ldquoAnaacutelisis de vibracionesrdquo en la Paacutegina 16) Para determinar los datos baacutesicos en los motores provistos con cojinetes anti-friccioacuten se pueden utilizar sondas de proximidad

Termografiacutea infra-roja Con esta herramienta se pueden detectar cambios en la temperatura de operacioacuten de los componentes criacuteticos del motor especialmente en los rodamientos

Datos baacutesicos para motores nuevos Comparar los valores de faacutebrica de la resistencia de los bobinados y de la corriente en vacio con los datos tomados con carga puede ser de utilidad cuando se monitoriza la condicioacuten de un motor nuevo o para solucionar problemas en el sistema Los datos baacutesicos originales generalmente estaacuten disponibles a traveacutes de los fabricantes o en sus sitios web la precisioacuten de los datos de faacutebrica depende de la forma en la que hayan sido obtenidos pero generalmente es suficiente para su uso en campo

Los datos baacutesicos tomados en un motor instalado recientemente pueden revelar errores (ej conexioacuten para un voltaje incorrecto) y prevenir fallos prematuros en el motor Enveacutes de un ldquosimple toquerdquo para verificar el sentido de giro antes de acoplar el motor con la carga haacutegalo funcionar lo suficiente para medir las corrientes de liacutenea en las tres fases como tambieacuten los voltajes y los niveles de vibracioacuten

Datos baacutesicos para motores reparados Los centros de servicio normalmente suministran los datos de las pruebas en vacio o a plena carga (cuando esteacute estipulado) de los motores que han reparado incluyendo vol-tajes corrientes y espectros de vibracioacuten Comparar estos resultados con los datos baacutesicos histoacutericos o con los obtenidos in situ cuando el motor regresa al servicio pueden confirmar la calidad de la reparacioacuten o poner de manifiesto posibles problemas ocultos del sistema Por ejemplo un aumento en los niveles de vibracioacuten de las pruebas in situ podriacutea indicar problemas en la base o en el equipo impulsado en lugar de un rotor desequilib-rado

Para motores recieacuten reparados que han estado en funcionamiento muchos antildeos las comparaciones con los datos baacutesicos son muy valiosas para el anaacutelisis de la causa raiacutez del fallo e incluso pueden poner de manifiesto dantildeos ocasionados por ciertos tipos de fallos (ej un eje roto) Para identificar correctamente la causa y el efecto y prevenir que estos fallos vuelvan a ocurrir siempre investigue el fallo del equipo al nivel del sistema

Comparar los datos baacutesicos de un motor que ha fallado con los de un motor de repuesto puede revelar una debilidad del sistema relacionada con la aplicacioacuten o el proceso

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Como utilizar los datos baacutesicos del motorsistemaEl mantenimiento realizado durante la operacioacuten normal del motor y en las paradas de produccioacuten planeadas oscila desde un monitoreo al azar hasta un seguimiento programado aunque su frecuencia puede depender del tamantildeo la ubicacioacuten y la naturaleza criacutetica de la aplicacioacuten Para poder realizar comparaciones uacutetiles las vari-ables baacutesicas se deben correlacionar con aquellas que fueron recopiladas durante el arranque inicial o despueacutes de realizar varias reparaciones A continuacioacuten presentamos un par de ejemplos Hacer el anaacutelisis de tendencia de los datos baacutesicos de una bomba centriacutefuga puede alertar al operario sobre un

cambio significativo en la corriente de liacutenea que indica que la eficiencia de la bomba se ha reducido Reparar o reemplazar la bomba restauraraacute la eficiencia del sistema motorbomba mientras se mejora la produccioacuten

Eficiencia del sistema = Eficiencia del motor x Eficiencia de la bomba

094 (eff del motor) x 060 (eff reducida de la bomba) = 056

094 (eff del motor) x 080 (eff de la bomba reparada) = 075

Analizar la tendencia de los datos baacutesicos de la corriente consumida por un motor desacoplado o de la resis-tencia de aislamiento de su bobinado pueden evitar un fallo del bobinado debido a la pronta deteccioacuten de un deterioro del sistema de aislamiento o de un rodamiento desgastado En estos casos por lo general los mo-tores se pueden limpiar y reparar enveacutes de ser rebobinados

15 Gestioacuten total del motorLos programas para efectuar la gestioacuten total de los motores generalmente realizan un seguimiento de las com-pras y de los repuestos en una base de datos utilizando para ello la informacioacuten de la placa del motor su ubicacioacuten y la aplicacioacuten Normalmente tambieacuten realizan el seguimiento de los datos baacutesicos del mantenimien-to del almacenaje y de las reparacionesTales programas bajan los costos reduciendo los tiempos muertos (repuestos faacutecilmente disponibles) y dis-minuyen los inventarios (identificacioacuten de los repuestos que se pueden usar en varios sitios) Aquiacute el punto clave consiste en determinar si la solucioacuten maacutes confiable y menos costosa es almacenar los motores de repuesto in situ o contratarlo con un centro de servicios u otro proveedor

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2 Seguimiento operacional y mantenimiento

21 Aplicacioacuten-consideraciones especiacuteficasEvaluacutee cuidadosamente la aplicacioacuten- consideraciones especiacuteficas para asegurar el funcionamiento confiable y eficiente de sus motores Eficiencia y peacuterdidas de los motores En los motores eleacutectricos la eficiencia se define como la potencia de sali-

da dividida por la potencia de entrada expresada en porcentajeEficiencia = Potencia de salida Potencia de entrada x 100 Debido a las peacuterdidas en el motor una pequentildea parte de la potencia de entrada se convierte en calor en lugar de trabajo Lo anterior incluye las peacuterdidas Isup2R en el estator y el rotor las peacuterdidas por friccioacuten y ventilacioacuten las peacuterdidas en el nuacutecleo y las peacuterdidas adicionales con cargaPotencia de entrada - Potencia de salida = Peacuterdidas en el motorLos motores maacutes eficientes tienen menos peacuterdidas que los motores de eficiencia estaacutendar por lo tanto con-sumen menos energiacutea funcionan maacutes frescos y duran maacutes Por motivos de mercadeo y poliacuteticas de precios los fabricantes han estado clasificando los niveles de eficiencia de los motores utilizando para describirlos teacutermi-nos como energeacutetico-eficientes de alta eficiencia o de eficiencia PremiumLa ley de poliacutetica energeacutetica de 1992 (EPAct) establecioacute los niveles miacutenimos de eficiencia para motores de propoacutesito general con potencias entre 1 y 200 hp y la ley de independencia y proteccioacuten energeacutetica de 2007 (EISA) elevoacute estos valores miacutenimos de eficiencia hasta los niveles Premiumreg de la norma NEMA mientras a su vez ampliaba el alcance de los motores incluidos Como respuesta a esto los fabricantes han aumentado la eficiencia paulatinamente reduciendo las peacuterdidas en los motoresLa eficiencia es una consideracioacuten importante para poder obtener lo maacuteximo de su motor eleacutectrico Con una pequentildea inversioacuten inicial un modelo de motor maacutes eficiente puede tener menores costos de operacioacuten y durar maacutes

Factor de potencia En un circuito CA el factor de potencia es la rel-acioacuten entre los kW (kilovatios) y los kVA (kilovoltio-amperios) y para una carga determinada su valor estaacute entre 0 y 1Elevar un factor de potencia bajo haraacute que la corriente que circula por los cables de alimentacioacuten del motor y otros equipos sea menor y por consigui-ente reduciraacute el calentamiento y el deterioro teacutermico Tambieacuten puede bajar los costes de energiacutea (donde aplique) rebajando o eliminando los sobrecos-tos que cobran las compantildeiacuteas electrificadoras por un bajo factor de potenciaEn la Figura 6 se muestran los puntos en los cuales se pueden instalar condensadores para corregir el factor de potencia de un motor eleacutectrico Por lo general para la mayoriacutea de los motores instalar los condensa-dores en el punto 2 es la mejor opcioacuten y normalmente conectarlos en el punto 1 es mejor que instalarlos en el punto 3 Cuando el motor estaacute desconectado los puntos 2 oacute 3 tambieacuten lo estaacuten

el punto 1 siempre estaacute energizado esto podriacutea provocar sobreten-siones y torques transitorios si hay maacutes motores o equipos inductivos conectados al barraje (bus)

2

1 Bus

Arrancador

Fusibleinterruptor

Contactor

Releacute desobrecarga

Motor

3

Figura 6 Ubicacioacuten de los con-densadores para correccioacuten

del factor potencia en motores de induccioacuten

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La ubicacioacuten en el punto 3 requiere utilizar dispositivos de proteccioacuten de menor capacidad ya que el flujo de corriente disminuye

La ubicacioacuten en el punto 3 puede producir transitorios de conmutacioacuten de gran amplitud o picos de corri-ente en motores que conmutan o que arrancan y paran con frecuenciandashej motores de ascensores motores de varias velocidades con arranque estrella-triaacutengulo por auto transformador en transicioacuten abierta o por devanado partido (excepto la denominada delta extendida o doble delta) Para este tipo de aplicaciones lo mejor es instalar los condensadores en el punto 1

Torques transitorios voltajes y corrientes Bajo ciertas condiciones los motores pueden desarrollar transitori-amente entre 5 a 20 veces su torque nominal Las causas maacutes comunes de estos peligrosos torques transitorios (y de los transitorios de voltaje y de corriente) incluyen Transferencias entre barrajes (bus) y re-cierres desfasados Conexiones invertidas Cambios de alta a baja velocidad(motores con varios bobinados) Corto circuitos externos Conexioacuten y maniobras en equipos de correccioacuten de factor de potencia Correccioacuten exagerada del factor de potencia con condensadores Variadores de frecuencia electroacutenico o drives

Armoacutenicos Algunos tipos de cargas eleacutectricas (ej fuentes de poder electroacutenicas para equipos digitales) con-sumen corriente en forma de ondas distorsionadas que contienen armoacutenicos de frecuencia-ej muacuteltiplos de la frecuencia de liacutenea Los armoacutenicos de voltaje asociados pueden estar presentes en los motores del sistema cau-sando un incremento en las peacuterdidas de los motores Utilice un analizador de calidad de energiacutea para detectar los armoacutenicos y filtros para controlarlos

Corriente de arranque y nuacutemero de arranques Los arranques sucesivos pueden dantildear los motores debido al aumento de la temperatura ocasionado por esta condicioacuten en la que circula una alta corriente De acuerdo con las normas NEMA MG1 1254 y MG 10 181 bajo unas condiciones normales de operacioacuten el nuacutemero de ar-ranques seguros depende del valor de la inercia de la carga a la potencia y velocidad nominales del motor (vea la Tabla 12-7 en la norma NEMA MG 1)En un motor que inicialmente se encuentre a temperatura ambiente se pueden realizar dos arranques suce-sivos ( con el motor desacelerando entre arranques) si no se excede la inercia de la carga y se sigue la ley cuadraacutetica de la curva de carga o un solo arranque si su temperatura inicial no excede su temperatura de op-eracioacuten nominal La ley cuadraacutetica de la curva de carga significa que el torque requerido variacutee con el cuadrado de la velocidad y que el torque a plena carga y a maacutexima velocidad sean igualesPara funcionamiento en condiciones inusuales de carga consulte al fabricante para determinar si el disentildeo del motor es el adecuado Si se requieren arranques adicionales aseguacuterese que el disentildeo del motor los puede soportar sin causar un aumento de temperatura perjudicial Para prologar la vida uacutetil del motor al maacuteximo no exceda el nuacutemero de arranques requeridos por la aplicacioacuten

22 Mantenimiento preventivo predictivo y basado en la confiabilidad Las palabras mantenimiento preventivo (PM) y mantenimiento predictivo (PdM) son teacuterminos familiares pero las labores asociadas con estos meacutetodos y la prolongacioacuten del tiempo de operacioacuten de los motores eleacutectricos no siempre estaacuten claros Esta seccioacuten describe actividades normalmente asociadas al PM y al PdM como tambieacuten una estrategia denominada mantenimiento basado en la confiabilidad (RBM)

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Mantenimiento preventivo (PM) El principal objetivo de este tipo de mantenimiento es evaluar la salud del motor por medio de inspecciones y pruebas Por ejemplo el estado de un bobinado se determina por el valor de los megohmios obtenidos en una prueba de resistencia de aislamiento (IR)La pruebas eleacutectricas normalmente incluyen la IR (a motor parado) y la medicioacuten individual de las corrientes y voltajes de fase (en funcionamiento normal) Son menos comunes las mediciones de la resistencia la induc-tancia y la capacitancia del bobinado asiacute como tambieacuten el anaacutelisis de firma de corriente del motor (MCSA) (vea las Paacuteginas 14-16)En un programa de PM las verificaciones mecaacutenicas generalmente incluyen el anaacutelisis de vibracioacuten (espectros por FFT) y con menos frecuencia el alineamiento (vea las Paacuteginas 4-6 y 16)Otras actividades del PM comuacutenmente incluyen la limpieza e inspeccioacuten la lubricacioacuten la verificacioacuten de los niveles de lubricacioacuten el ajuste de la tensioacuten de las correas y el apriete de los pernos de fijacioacuten Oca-sionalmente tambieacuten se miden las temperaturas con un termoacutemetro infra-rojo o una caacutemara termograacutefica Los niveles de ruido se pueden comprobar de forma subjetiva o utilizando un equipo de anaacutelisis acuacutestico Los veredictos del PM se basan en los resultados de cada actividad

Mantenimiento predictivo (PdM) El mantenimiento predictivo pronostica cuando se deben llevar a cabo trabajos de mantenimiento correctivo (acciones) o cuando podemos esperar que ocurra un fallo Tambieacuten llamado monitoreo por condicioacuten o supervisioacuten de estado el PdM consiste en analizar las tendencias y evaluar la mayoriacutea de las actividades asociadas al PMEn el PdM generalmente se evaluacutean las tendencias de los resultados de las pruebas de resistencia de aislamien-to (IR) e iacutendice de polarizacioacuten (IP ) y algunas veces paraacutemetros del circuito del motor al igual que los valores de corriente y de voltaje como tambieacuten los resultados del anaacutelisis de firma de corriente del motor (MSCA) El anaacutelisis de tendencias de las actividades mecaacutenicas rutinarias normalmente incluye los espectros de vibracioacuten y ocasionalmente los resultados de las mediciones de temperaturaComo ejemplo tenemos si el valor en megohmios de la resistencia de aislamiento de un bobinado era inicial-mente aceptable pero esta tiende a bajar dicha tendencia podraacute ser utilizada para programar actividades de mantenimiento correctivo antes de que los valores de IR caigan hasta un nivel peligroso o para predecir cuaacuten-do seraacuten muy bajos para que el motor funcione de forma segura

PM versus PdM En el PM se evaluacutean el estado de las maacutequinas utilizando un sencillo conjunto de mediciones y observaciones Si los resultados son obvios o se pueden comparar faacutecilmente con paraacutemetros de aceptacioacuten la accioacuten a seguir cualquiera que esta sea estaacute clara Por ejemplo un eje roto necesita reparacioacuten inmediata mientras un valor de resistencia de aislamiento igual a cero sugiere que el motor deberaacute ser rebobinadoLa ventaja del PdM es que en eacutel se analizan las tendencias de los resultados de las pruebas para planificar cuando seraacute necesaria una accioacuten correctiva o poder predecir la fecha en la que ocurriraacute un fallo Por ejemplo proba-blemente antes de la ruptura del eje habraacuten aumentos no lineales de vibracioacuten y de desalineacioacuten Al analizar la tendencia de estas mediciones es posible detectar y corregir condiciones que de otra manera habriacutean derivado en un fallo del eje Asiacute mismo analizar la tendencia de los resultados de las pruebas de IR puede revelar un deterioro en el aislamiento por lo que el motor se puede limpiar y reacondicionar en lugar de ser rebobinado

Mantenimiento basado en la confiabilidad (RBM) El RBM tambieacuten denominado mantenimiento basado en el riesgo (RCM) es un meacutetodo loacutegico para determinar la mejor combinacioacuten de actividades de mantenimiento que permitan aumentar la confiabilidad y la seguridad en la operacioacuten de los equipos Esto incluye limpieza y lubricacioacuten al igual que la reparacioacuten o el cambio de las componentes que han falladoLa confiabilidad expresa la probabilidad que un motor pueda funcionar adecuadamente durante un tiempo especiacutefico bajo condiciones establecidas El RBM reduce el mantenimiento de las actividades maacutes rentables

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por lo que requiere conocimientos sobre los fallos caracteriacutesticos de los motores al igual que sus mani-festaciones y consecuencias

23 Inspeccioacuten y pruebasIndiferentemente que el meacutetodo de mantenimiento preferido sea el PM PdM or el RBM existen un nuacutemero de actividades de control y de herramientas de prueba que podemos escoger Inspeccioacuten Durante esta importante actividad se

pueden detectar partes dantildeadas componentes rotos o que faltan al igual que trayectorias de flujo de aire obstruidas y contaminadas Durante la ejecucioacuten de las actividades de PM or PdM se pueden realizar ajust-es menores (ej tensionar las correas o apretar pernos flojos) asiacute como tambieacuten limpiar el polvo y la con-taminacioacuten de los lugares de acceso Las temperaturas anormales de operacioacuten pueden detectarse con la ayuda de un termoacutemetro infra-rojo o una caacutemara termograacutefica

Prueba de resistencia de aislamiento (IR) En esta prue-ba realizada a motor parado se aplican 500 voltios CC entre el bobinado y la carcasa (tierra) durante 60 segun-dos utilizando por lo general un megoacutemetro Si las fases del bobinado se pueden aislar de forma independiente como en una conexioacuten estrella-delta pruebe cada una de las fases por separado La Tabla 2 muestra los valores miacutenimos aceptables de IR

Tabla 2 Valores miacutenimos de resistencia de aislamiento a tierra recomendados medidos o corregidos a 40degC

Resistencia de aislamiento miacutenima Tipo de maacutequina

IR1min = 100 megohmios La mayoriacutea de maacutequinas de CA con estatores bobinados en pletina fabrica-das despueacutes de 1970

IR1min = 5 megohmios La mayoriacutea de maacutequinas con estatores bobinados en alambre redondo y en pletina con voltajes nominales por debajo de 1kV

Notes R1min = Valor de resistencia de aislamiento miacutenima recomendada para bobinados completos en megaohmios y a 40degC kV = Voltaje nominal liacutenea-liacutenea de la maacutequina en kilovoltios rms Corrija la resistencia de aislamiento a una temperatura base de 40degC de la siguiente forma Rc 40degC = Kt x Rt

Donde Rc 40degC = La resistencia corregida a 40degC (en megohms) Rt = La resistencia de aislamiento medida (en megohmios) Kt = Coeficiente de correccioacuten de temperatura (de la Figura 7)

Para realizar la correccioacuten a 40ordmC de la resistencia de aislamiento medida (Rt) multipliacutequela por el coeficiente de temperatura Kt Rc = Rt x KtC

oefic

ient

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Temperatura del Bobinado en Grados Celsius

Figura 7 Correccioacuten por temperatura de la resistencia de aislamiento

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Prueba de relacioacuten de absorcioacuten dieleacutectrica (DAR) El valor del DAR indica la condicioacuten del bobinado com-parando una medida de resistencias de aislamiento tomada durante un periacuteodo de tiempo con otra medida tomada en un lapso de tiempo maacutes corto Mida la resistencia de aislamiento a los 30 segundos y posteriormente a los 60 segundos con un instrumento digital Para calcular el DAR divida la medida obtenida a los 60 segun-dos por la medida obtenida a los 30 segundos y consulte la tabla 3 para evaluar la condicioacuten del bobinado

Tabla 3 Evaluacioacuten de la relacioacuten de absorcioacuten dieleacutectrica (DAR)

6030 segundos (DAR) Condicioacutenlt 11 Pobre

11 a 124 Cuestionable125 a 13 Aceptable14 a 16 Buena

gt 16 Exelente

Medicioacuten de la resistencia de los bobinados Para verificar conexiones con alta resistencia o posibles conex-iones defectuosas mida la resistencia de los bobinados entre los terminales del motor utilizando un puente o un medidor digital para resistencias bajas (DLRO)

Medicioacuten de la inductancia y capacitancia Con equipos especializados de prueba se pueden comparar las inductancias y capacitancias entre cada par de cables del bobinado y verificar si existe alguacuten desbalance Aunque no hay normas industriales para la aceptacioacuten de estos desbalances los manuales de los fabricantes proporcionan algunas guiacuteas

Anaacutelisis de firma de corriente del motor (MCSA) Esta prueba diagnoacutestica problemas en el rotor detectan-do corrientes inducidas en los devanados del estator y comparando la amplitud de las bandas laterales a 2X frecuencia de deslizamiento a una frecuencia central de 50 oacute 60 Hz Un transformador de corriente (CT) tipo pinza amperimeacutetrica instalado en los cables del motor o los cables de control de un transformador de corriente producen una sentildeal que se muestra en la pantalla de un analizador de espectros generalmente un analizador de vibraciones FFT Para que la prueba sea efectiva la carga aplicada debe producir el deslizamiento sufici-ente para separar las bandas laterales de la frecuencia central Aunque no existen normas industriales para la aceptacioacuten de las pruebas de MSCA los valores de los manuales de los fabricantes sirven como guiacutea La Tabla 4 incluye los problemas que se pueden detectar con esta prueba

Tabla 4 Problemas en el rotor detectables con las pruebas MSCA

Problemas en el rotor Siacutentomas

Fallos de la jaula de ardilla Alta vibracioacuten a la velocidad de operacioacuten 1X con bandas laterales a la frecuencia de paso polar

Barras fisuradas Bandas laterales a la frecuencia de paso polar en los muacuteltiplos de la velocidad de operacioacuten

Barras abiertas o sueltas bull Altos niveles de vibracioacuten a la frecuencia de paso de las barras del rotorbull Bandas laterales a la frecuencia 2X alrededor de la frecuencia de paso de las barras

del rotorbull Muacuteltiplos de la frecuencia de paso de las barras del rotor

La frecuencia de paso de las barras del rotor es igual al nuacutemero de barras del rotor multiplicadas por la velocidad de operacioacuten

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Pruebas de hipot y de impulso (onda de choque) Estas dos pruebas evaluacutean el estado del sistema de aislamiento del motor aplicando a los bobinados una tensioacuten que excede la nominal (una sobretensioacuten) Las pruebas que utilizan sobretensiones pueden causar que un devanado falle provocando una parada de pro-duccioacuten es por esto que estas pruebas no deben formar parte de los programas de PM o PdM (Figura 8) Aunque estas pruebas normalmente no ocasionan dantildeos a los bobinados que se encuen-tran en buenas condiciones pueden causar que los devanados que tengan debilidades eleacutectricas fallen durante la prueba o un poco despueacutes de la misma Nunca aplique sobretensiones a un bobina-do sin contar con un plan B Es mejor que un motor falle bajo condiciones controladas que cuando se encuentre en servicio

Anaacutelisis de vibraciones La prueba mecaacutenica maacutes comuacuten en los programas de PM y PdM es el anaacutelisis de vibraciones utilizando un analizador de espectros FFT La transformada raacutepida de Fouri-er ( FFT) convierte los datos de la vibracioacuten en espectros (amplitud de las formas de onda vs frecuencia) dentro de un amplio rango de frecuencias (Figura 9) Para los motores horizontales los valores de las vibraciones generalmente se toman en los planos horizontal y vertical de ambos rodamientos y axialmente como miacutenimo en uno de los alojamientos de los rodamiento Los valores de vibracioacuten liacutemites seguacuten las normas NEMA aplican solo a motores desacop-ladosndashej a motores que no se encuentran instalados los valores descritos en artiacuteculos teacutecnicos independientes y en los manuales de los fabricantes de los equipos sirven como guiacutea

24 Re-engrase de los rodamientosLa experiencia demuestra que los rodamientos defectuosos causan maacutes fallos en motores que cualquier otra causa particular Para asegurar una larga vida y un funcionamiento confiable del motor verifique regularmente los niveles de lubricacioacuten de los rodamien-tos en busca de fugas y contaminacioacutenDetermine los intervalos de re-lubricacioacuten y el tipo y grado de lubricante adecuados teniendo en cuenta las recomendaciones del fabricante establecidas en la placa de lubricacioacuten (si estaacute disponible) De lo contrario siga las indicaciones descritas en este manual Funciones de los lubricantes Los lubricantes de los rodamientos realizan varias tareas fundamentales que

incluyen Separar las superficies de deslizamiento o de rodadura Reducir el desgaste Minimizar el coeficiente de friccioacuten (ej reduciendo el calentamiento) Remover el calor producido por la friccioacuten Impedir el ingreso de contaminacioacuten Prevenir la corrosioacuten

Figura 8 Las pruebas que emplean sobretensiones no deben formar parte de

un programa de PM o PdM

Velo

cida

d de

la v

ibra

cioacuten

(pul

s p

ico)

Frecuencia (CPM)

Maacutequinas Grado AAplica a maacutequinas sin requerimientos especiales de vibracioacuten

061 g picoAceleracioacuten

constante049 g

60 600 6000 60000 600000

Despla

zamien

to

cons

tante

0002

4rdquo pi

co-pi

co

Liacutemite 015 (montaje resiliente)

0001

9rdquo pi

co-pi

co Limite 012(montaje riacutegido)

Figura 9 Graacutefico NEMA de vibraciones globales

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Rodamientos lubricados con grasa A no ser que se encuentren ldquosellados de por vidardquo los rodamientos lu-bricados con grasa requieren un re-engrase perioacutedico a traveacutes de los tubos de lubricacioacuten Seleccione la grasa compatible la cantidad y los intervalos de lubricacioacuten de acuerdo con las siguientes directrices

Compatibilidad de la grasa No todas las grasas y los aditivos son compatibles por tanto es de vital impor-tancia determinar el tipo de grasa de los rodamientos y re-engrasarlos con un lubricante compatible Los efectos de la incompatibilidad de la grasa variacutean dependiendo de la aplicacioacuten el tipo y el grado de incom-patibilidad y van desde un aumento intermedio del desgaste del rodamiento hasta un fallo catastroacutefico de la maacutequina

Use la Tabla 5 como punto de partida para determinar la compatibilidad de la grasa man-teniendo los siguientes puntos en menteloz No mezcle grasas incompatiblesloz No mezcle grasas cuya compatibilidad se

encuentre al liacutemiteloz Auacuten si la Tabla 5 indica compatibilidad siem-

pre es mejor preguntar a ambos fabricantes No mezcle la grasa si existe una miacutenima dudaDiferentes formulaciones del mismo aceite pueden ser incompatibles por lo que re-lubri-car con grasas de la misma base (ej polyurea con otra polyurea) todaviacutea podriacutea causar problemas Los lubricantes pueden contener ademaacutes aditivos espesantes y algunos de ellos son incompatibles La mejor praacutectica consiste en utilizar la misma grasa que ya existe en los rodamientosndashsiempre y cuando sea la adecuada para la aplicacioacuten

Los signos de incompatibilidad de un lubricante o sus aditivos pueden incluir Aumentos inu-suales del calentamiento desgaste del metal vibracioacuten o emisioacuten ruido cambios inusuales en el color del lubricante un incremento suacutebito de partiacuteculas extrantildeas fugas debidas a los cambios de viscosidad formacioacuten de espuma y emulsionado separacioacuten aparente de fluidos o geles en los visores de aceite

Tabla 5 Compatibilidad de grasas

B = En el liacutemite C = Compatible | = Incompatible

Comp

lejo d

e alum

inio

Comp

lejo d

e bari

oEs

tearat

o de c

alcio

Calci

o anh

idro

Comp

lejo d

e calc

ioSu

lfona

to de

calci

oBe

ntona

(arci

lla)

Estea

rato d

e liio

Litio

anhid

roCo

mplej

o de l

itioPo

lyurea

Con

venc

ional

Polyu

rea es

table

al co

rte

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 Complejo de aluminio I I C I B I I I C I C 2 Complejo de bario I I C I C I I I I I B

3 Estearato de calcio I I C I C C C B C I C 4 Calcio anhidro C C C B B C C C C I C 5 Complejo de calcio I I I B I I I I C C C 6 Sulfonato de calcio B C C B | | B B C I C 7 Bentona (arcilla) I I C C I I | | I I B

8 Estearato de litio I I C C I B I C C I C

9 Litio anhidro I I B C I B I C C I C 10 Complejo de litio C I C C C C I C C I C

11 Polyurea convencional I I I I C I I I I I C 12 Polyurea estable al corte C B C C C C B C C C CEsta informacioacuten solo se debe usar como una guiacutea Consulte al fabricante de cada producto antes de mezclar grasas diferentes

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Cantidad de grasa Un llenado excesivo de la cavidad puede alterar la consistencia de la grasa(cortarla)ndashej calentamiento por friccioacuten que degrada el lubricante separando el aceite de los componentes baacutesicos El exceso de grasa tambieacuten puede contaminar el sistema de aislamiento del motor provocando un fallo prema-turo de los devanados Utilice la siguiente ecuacioacuten para estimar la cantidad de grasa que hay que aplicar durante el re-engrase

G = 011 x OD x W (unidades inglesas) or G = 00048 x OD x W (unidades meacutetricas) Donde G = cantidad de grasa (onzas fluidas o gramos) OD = diaacutemetro exterior del rodamiento( pulgadas o mm) W = ancho del rodamiento (pulgadas o mm) Caacutelculo simple de la cantidad de grasa para un rodamiento de bolas 318 OD = 748rdquo (190 mm) W = 169rdquo (43 mm)

G = 011 x 748rdquo x 169rdquo = 139 oz o G = 00048 x 190 mm x 43 mm = 39 gramos Intervalos de re-engrase Los intervalos de re-engrase para condiciones normales de operacioacuten dependen de la

velocidad y el diaacutemetro interno del rodamiento El intervalo de re-lu-bricacioacuten se calcula con ayuda de la Figura 10 de la siguiente forma loz Busque la velocidad del motor en

el eje horizontalloz Trace una liacutenea vertical desde las

rpm del motor hasta la curva que representa el diaacutemetro interior del rodamiento (en miliacutemetros) o hasta la siguiente medida maacutes pequentildea

loz Desde ese punto trace una liacutenea horizontal hasta interceptar las horas de operacioacuten aplicables para el tipo de rodamiento (intervalo de re-lubricacioacuten)

Condiciones de operacioacuten anormales (ej alta temperatura vibraciones y Figura 10 Intervalos de re-lubricacioacuten para rodamientos de

bolas o rodillos en maacutequinas con ejes horizontales en reposo

Limpie el engrasador y remueva el tapoacuten de drenaje del motor antes de engrasarlo Re-engrase con la cantidad de grasa recomendada para las dimensiones del rodamiento y despueacutes haga funcionar el motor durante al menos 30 minutos sin instalar el tapoacuten de drenaje para purgar el exceso de grasa o la grasa antigua de la caacutemara

1510000

642

100086343

252

15

10080605040302015

10

252

15

100008643

252

15

100075

543

252

15

10075

50

325

215

1000086

43

252

15

100086

43

215

100

HORA

S DE

FUN

CION

AMIE

NTO

C B A

Escala A Riacutegido de bolaslEscala B Rodillos ciliacutendricosEscala C Empuje-bolas y rodillos

RPM100 2 3 4 5 6 7 8 9 1000 2 3 4 5 6 7 8 9 10000

406080100120180200240280

Los intervalos de re-lubricacioacuten para condiciones habituales de funcionamiento pueden ser determinados en funcioacuten dela velocidad y el diaacutemetro interior del rodamiento El diagrama es vaacutelido para rodamientos de maacutequinas con ejeshorizontales en reposo bajo condiciones normales

TIPO DE RODAMIENTO

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contaminacioacuten) pueden requerir un aumento de la frecuencia de re-lubricacioacuten Aparte de la experiencia con la aplicacioacuten no existen reglas simples para determinar el aumento en la frecuencia de re-lubricacioacuten

Rodamientos lubricados con aceite Seleccione el aceite compatible la viscosidad y los intervalos de lubri-cacioacuten de acuerdo con las siguientes directrices

Compatibilidad del aceite Los fabricantes de aceites utilizan muchos aditivos diferentes y algunos de ellos son incompatibles La incompatibilidad de los aditivos del aceite puede producir los mismos problemas ocasionados por la incompatibilidad de las grasas por lo que la mejor praacutectica consiste en determinar el tipo de aceite que hay dentro del caacuterter y re-lubricar con el mismo-siempre y cuando sea apropiado para la aplicacioacuten Si fuese necesario utilizar un aceite diferente pregunte a ambos fabricantes si son compatibles No mezcle los aceites si existe una miacutenima duda

Viscocidad del aceite para rodamientos de bolas y rodillos La Tabla 6 proporciona las directrices para seleccionar la viscosidad del aceite en motores horizontales provistos con rodamientos de bolas y rodillos tomando como baseloz La temperatura de operacioacuten (degC o degF)loz El diaacutemetro medio del rodamiento (dm = (ID + OD)2) en mmloz Velocidad de operacioacuten (n) en rpmloz Nivel de carga del rodamiento (suavenormal o pesadoimpacto)

Tabla 6 Efecto de la temperatura en la seleccioacuten de la viscosidad del aceite para rodamientos de bolas y rodillos en motores horizontales

Viscosidad cinemaacutetica adecuadandashgrado de viscosidad ISO carga suavenormal o [carga pesadaimpacto]

Temperatura de operacioacuten degC (degF)

valor dmn

600000 oacute maacutes 300000 a 600000 300000 o menos

-30 ~ 0 (-22 ~ 32) 15 22 oacute 46 (todas las cargas)

15 22 oacute 46 (todas las cargas)

15 22 oacute 46 todas las cargas)

0 ~ 60 (32 ~ 140) 7 10 oacute 22 [NA] 32 [56 oacute 68] 56 [68]

60 ~ 100 (140 ~ 212) 22 32 oacute 56 [NA] 32 oacute 56 [56 oacute 68] 56 oacute 68 [68 oacute 100]

100 ~ 150 (212 ~ 302) NA (todas las cargas) 56 oacute 68 [68 oacute 100] 56 oacute 68 [100 oacute 460]

Ejemplo Calcule la viscosidad correcta bajo condiciones normales de carga de un rodamiento de bolas 6210 que funciona a 3600 rpm a 90degC (194degF)ndashej la relacioacuten entre la capacidad dinaacutemica del rodamiento y la carga aplicada (Cr Pr) estaacute entre 006 y 012 (006 lt Cr Pr lt012)

loz Calcule el diaacutemetro medio del rodamiento(ID + OD)2) = dm (en mm)(50 + 90)2 = 70 mm

loz Calcule el valor dmn multiplicando el diaacutemetro medio por la velocidad de operacioacuten dm (mm) x n (rpm) = dmn70 x 3600 = 252000 dmn

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loz Seleccione la viscosidad apropiada en la Tabla 6 (en este caso es un aceite para rodamientos o turbinas ISO VG 56 oacute VG 68 )En los motores verticales utilice como guiacutea la Tabla 7 para seleccionar la viscosidad correcta independien-temente del tamantildeo del rodamiento o la velocidad (Nota Si la placa de lubricacioacuten del motor especifica aceite sinteacutetico NO lo sustituya por otro tipo de aceite)

Tabla 7 Viscosidad del aceite en motores verticales con rodamientos de bolas o rodillos

Rodamientos de empuje de bolas de contacto angular

Rodamientos de empuje de rodillos esfeacutericos

Rango de tem-peratura ambiente

Hasta 38degC (100degF)

Por encima de 38degC hasta 60degC (100degF a 140degF)

Hasta 4degC (40degF)

Por encima de 4degC hasta 60degC (40degF a 140degF)

ISO VG 32 68 68 150

Viscosidad del aceite e intervalos de lubricacioacuten para motores con cojinetes anti-friccioacuten En los cojinetes anti-friccioacuten la tolerancia que existe entre su diaacutemetro interno y la zona del eje en la cual se apoya es criacutetica Cualquier pequentildeo contacto metal-metal puede aumentar la temperatura del cojinete y los dantildeos asociados a ello( friccioacuten estriado metal fundido) pueden degradar raacutepidamente el cojinete lo que podriacutea ocasionar un fallo catastroacutefico Para conservar las tolerancias de los cojinetes anti-friccioacuten siga las directrices indicadas en la Tabla 8

Tabla 8 Viscosidad del aceite e intervalos de lubricacioacuten en motores con cojinetes anti-friccioacutens

Temperatura ambiente inicial y rango de temperaturas de operacioacuten degC (degF)

Velocidades del eje (rpm)

Rango de viscosidad ISO

Intervalo de lubricacioacuten

Por debajo de 10degC (50degF) Todas Consulte al fabricante ---

10degC a 32degC(50degF a 90degF)

Mayor a 1800 32 a 68 5000 horas de trabajo o 1 antildeo lo que ocurra primero

Hasta 1800 68 a 100 1 antildeo

Arriba de 32degC (90degF) Todas Consulte al fabricante ---

Intervalos de re-lubricacioacuten con aceite Seleccione los intervalos de re-lubricacioacuten siguiendo las instruc-ciones del fabricante (si estaacuten disponibles) De lo contrario utilice los intervalos indicados en la Tabla 8

ADVERTENCIA Si la unidad tiene bobinas enfriadas por agua esta refrigeracioacuten deberaacute estar operativa De lo contrario la viscosidad del aceite puede caer por debajo de la miacutenima requeri-da para que el rodamiento funcione de forma segura

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Los arranques y paradas frecuentes los ambientes huacutemedos y sucios las temperaturas extremas y otras condiciones de servicio severas requieren cambios de aceite maacutes frecuentes que los indicados en la Tabla 8 Contacte al fabricante para obtener los intervalos de cambio de aceite para situaciones especiacuteficas o verifique regularmente el aceite en busca de decoloracioacuten o contaminacioacuten Reemplaacutecelo si fuese necesario Otra forma para determinar el intervalo del cambio de aceite es enviando a un laboratorio una muestra perioacutedica para su anaacutelisis

Tome las muestras de aceite con el motor en reposo para evitar remover mucho el lubricante Cuando cambie el aceite llene el caacuterter hasta el nivel que normalmente se ve ldquoen reposordquo a traveacutes del visor cuando la maacutequina estaacute parada

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Apeacutendice A Datos baacutesicos del motor y de su instalacioacuten

INSPECCION FISICA (escoja lo que aplique)Faltan partes o estaacuten dantildeadas Pintura exterior defi ciente Sin bloqueo de eje o bloqueo inadecuadoFuga de lubricante Pintura protectora del eje defi ciente Sin defectos visibles

Descripcioacuten de defectos y anomaliacuteas _________________________________________________________________

RESISTENCIA DE AISLAMIENTO NA NPResultado Tensioacuten aplicada Resistencia (megohms)

Pasa Fallo _____ Voltios CC

1-min ________ MΩ10-min _______ MΩ

HIPOT NA NPResultado Tensioacuten aplicada (indique CA o CC)

Pasa Fallo ________ Voltios CA CC

PRUEBA MONO FAacuteSICA DE ROTOR NA NPResultado Corriente (amps) Relacioacuten (max min)

Pasa Fallo

Max ___________Min ___________ __________

RESISTENCIA DE BOBINADOS NA NP

ResultadoResistencia (indique ohms o milliohms)

Cables 1 - 2 Cables 2 - 3 Cables 3 - 1 Pasa Fallo

_________ Ω mΩ

_________ Ω mΩ

_________ Ω mΩ

Si existen maacutes de 3 cables identifi que la conexioacuten entre ellos (ej 1-62-43-5 etc)

IMPULSO NA NPResultado Tensioacuten aplicada

Pasa Fallo ________ Voltios

ACCESORIOS NA NPFuncionan Tipo de dispositivo

Siacute No

Resistencias de calefaccioacuten

PRUEBAS ESTATICAS (MOTOR APAGADO)

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Nota NA signifi ca ldquono aplicardquo y NP signifi ca ldquono realizadardquo

EXENTRICIDAD DEL EJE DE SALIDA NA NPResultado Excentricidad Medida con indicador de

caraacutetula Pasa Fallo __________ (pul o mm)

DIAMETRO DEL EJE DE SALIDA NA NPResultado Diaacutemetro

Medida con microacutemetro Pasa Fallo __________ (pul o mm)

Comentarios sobre las pruebas estaacuteticas (si hay alguno) _________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Formato de muestraID del motor Instalado en FechaMarca Modelo Tipo Ndeg SerieTamantildeo constructivo Encerramiento Voltaje RPMHp kW Amperios a plena carga Efi ciencia a plena carga () Monofaacutesico TrifaacutesicoCoacutedigo Disentildeo Clase de aislamiento PesoRodamiento LA Rodamiento LOA Aplicacioacuten(es)Fecha Instal _______________Amperios en vacio ____ vatios ____

Datos baacutesicos Siacute No

Espectros de vibracioacutenSiacute No

Datos de alineacioacuten Siacute No

Estado del motor Nuevo Reparado Almacenado Ubicacioacuten del motor Motivo del reemplazoHistorial de reparacioacutenComentarios (si hay alguno)

RELACIOacuteN DE ABSORCIOacuteN DIELEacuteCTRICA NA NPResultado 6030 sec (DAR) Condicioacuten

Pasa Fallo

lt 11 Pobre11 a 124 Cuestionable125 a 13 Aceptable14 a 16 Buenogt 16 Exelente

Mida la resistencia de aislamiento (IR) a los 30 segundos y a los 60 segundos con un instrumento digital Divida el valor a los 60-segundos entre el valor a los 30 segundos

Formato de muestra

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Continuacioacuten del formato

NOTAS

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Comentarios sobre las pruebas dinaacutemicas (si hay alguno) __________________________________________________________

PRUEBAS DINAacuteMICAS (MOTOR EN LIacuteNEA)

PRUEBAS EN VACIO NA NPFecha Amps Vatios

Comentarios

ANAacuteLISIS VIBRACIONAL NA NPSe tomaron espectros de vibraciones Siacute NoSi la respuesta es siacute no apunte abajo los datos de las medidas de vibracioacuten)

Resultado

Velocidad de la vibracioacuten medida en puls mms

Lado acoplamientoabajo

OLado op acoplamientoarriba

Pasa Fallo

Horizontal ________ Horizontal ________Vertical ___________ Vertical ___________Axial _____________ Axial _____________

Nota NA signifi ca ldquono aplicardquo y NP signifi ca ldquono realizadardquo

DATOS DE ALINEAMIENTO NA NP

RPMInstalacioacuten En servicio

RPMInstalacioacuten En servicio

Mils mm Mils mm Mils mm Mils mm

Acop

lam

ient

os

corto

s

Desalineamientoparalelo

Acop

lam

ient

os

con

esp

acia

dore

s Desalineamiento paralelo por pul-gada de distanciaDesalineamiento

angular

Pie suave Todas Pie suave Todas

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Apeacutendice B Como leer la placa de datos de un motor

Informacioacuten generalCuando compre o sustituya un motor preste atencioacuten a la terminologiacutea de la placa de datos que describe sus caracteriacutesticas de funcionamiento y su aplicacioacuten Un detalle aparentemente pequentildeo como ldquoDisentildeordquo podriacutea condicionar su eleccioacuten Estar familiarizado con la terminologiacutea de la placa de datos le ayudaraacute a resolver prob-lemas inesperados de funcionamiento

Informacioacuten necesaria Aunque se pueden suministrar maacutes detalles la norma NEMA MG 1 1040 requiere que la placa de datos de un motor cuente con la siguiente informacioacuten (vea la Figura B1) Tamantildeo constructivo (FR) Este normalmente se indica mediante 2 oacute 3 diacutegitos seguidos por una o maacutes letras

que identifican las dimensiones importantes de montaje del motor ej altura de eje y distancias entre los huec-os de fijacioacuten)

Tipo (TYPE) Los fabricantes pueden emplear la casilla opcional de la placa de datos ldquoTyperdquo para designar una familia de productos o rellenarla con otro tipo de adjetivo que identifiquen el montaje la forma o la funcioacuten del motor

Figura B1 Tiacutepica placa de datos NEMA en la que la informacioacuten requerida estaacute resaltadaFigure B1 Typical NEMA nameplate with required information highlighted

FR TYPE

PH

HP RPM SF

VOLTS NEMA NOM EFF

AMPS CODE DES

SF AMPS PF

Temperaturaambiente maacutexima

Tamantildeo constructivo

Nota Las placas de datos pueden incluir el nombre delfabricante y normalmente la ubicacioacuten de su sede principal

Nuacutemero de fases

Clase de aislamiento

Potenciade salida

Corriente acarga nominal

Velocidad acarga nominal

Letra coacutedigo para loskVA de rotor bloqueado

Letra dedisentildeo

Voltaje

Ciclo de trabajoo uso

Frecuencia

Factor se servicio(si es diferente a 10)

Tipo delfabricante

Eficiencia nominalNEMA (cuando searequerida)ldquoPROTEGIDOTERMICAMENTErdquo (siel motor proporcionatoda la proteccioacutendescrita en la normaNEMA MG 1 1256)ldquoPROTECCIOacuteN PORSOBRETEMPERATURA___rdquo y nuacutemero deldispositivo de proteccioacuten(para motores gt1 HP con dispositivos o sistemas de proteccioacuten)

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Potencia de salida (kW) Normalmente expresada en hp o kW este dato indica el valor de la potencia mecaacuteni-ca del motorndashej su capacidad para entregar a la velocidad nominal el torque requerido por la carga

hp = 134 x kW a la inversa kW = 0746 x hp

Ciclo de trabajo o uso (DUTY) Esta designacioacuten especifica el lapso de tiempo durante el cual el motor puede entregar su potencia nominal de forma segura Normalmente es ldquocontinuordquo (Cont) lo que NEMA define como indefinido El ciclo de trabajo de los motores que funcionan de forma intermitente (ej gruacuteas polipastos y actu-adores de vaacutelvulas) generalmente se expresa en minutos Ver la norma NEMA MG 11036

Temperatura ambiente maacutexima Esta es la temperatura maacutexima permitida en el aire circundante para garan-tizar que la temperatura maacutexima de operacioacuten del motor no excede el liacutemite del sistema de aislamiento La temperatura ambiente estaacutendar es de 40degC (104degF) Ver la Nota I en la norma NEMA MG 1 1244

Clase de aislamiento (CLASS INS CLS INSUL CLASS) Esta indica la temperatura que puede soportar el bobinado de un motor y se designa industrialmente con las letras A B F H Entre mayor sea la letra del alfabeto maacutes alta seraacute la temperatura segura de operacioacuten y el bobinado duraraacute maacutes a cualquier temperatura de funcionamiento dada

Velocidad a carga nominal (RPM) Esta es la velocidad a la cual se suministra la potencia de salida a la carga (velocidad a plena carga) Esta seraacute un poco menor que la velocidad sincroacutenica-ej la velocidad del campo magneacutetico rotativo del estator La diferencia entre las dos es la ldquovelocidad de deslizamientordquo o ldquorpm de desli-zamientordquo La Tabla B1 muestra las velocidades a plena carga tiacutepicas para motores pequentildeos y medianos

Tabla B1 Comparacioacuten entre la velocidad sincroacutenica y la velocidad a plena carga para motores de 60 Hz

Velocidad sincroacutenica RPM tiacutepica a plena carga3600 34501800 17501200 1140900 850

Reducir las rpm de deslizamiento aumenta la eficiencia del motor por lo que los disentildeos maacutes eficientes nor-malmente tienen velocidades a plena carga maacutes altas Esto puede ser problemaacutetico a la hora de reemplazar los motores de alta eficiencia en algunas aplicaciones Por ejemplo las bombas centriacutefugas y los ventiladores normalmente demandan una potencia de entrada que variacutea con las rpm elevadas al cubo lo que significa que un pequentildeo incremento en la velocidad produce un aumento mucho maacutes grande de potencia En aplicaciones similares tenga cuidado con esto antes de seleccionar un motor de reemplazo maacutes eficiente

El valor de la temperatura ambiente algunas veces se confunde con el incremento de temperatura El incremento de temperatura normalmente no estaacute expresado en la placa de datos pero la clase de aislamiento siacute El incremento de temperatura se basa en una combinacioacuten de factores como el tipo de encerramiento del motor la clase de aislamiento y el factor de servicio

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Frecuencia (HZ) La frecuencia normalizada en Norte Ameacuterica es 60 Hz y en otras partes del mundo gen-eralmente es de 50 Hz Si la placa de datos muestra maacutes de una frecuencia tambieacuten deberaacute indicar las caracteriacutesticas que dependen de cada una de ellas El aumento del uso de variadores de frecuencia (VFDs) demanda que exista un rango de frecuencias en la placa de datos Si aparece solo una frecuencia consulte al fabricante antes de accionar el motor con un VFD En las aplicaciones que no usan variadores de frecuencia la norma NEMA MG 1 permite una variacioacuten de solo plusmn5 de la frecuencia

Nuacutemero de fases (PH) Una o tres Los motores incluidos en el alcance de este manual son trifaacutesicos alimenta-dos con tres liacuteneas de corriente alterna (CA)

Corriente nominal(AMPS) La corriente nominal son los amperios a potencia nominal (hp) y a frecuencia y voltaje de placa Exceder el valor de la corriente nominal auacuten en una sola fase acortaraacute la vida teacutermica del bobinado

No trate de calcular la carga de un motor a partir de su corriente La corriente del motor no es directamente proporcional a la carga Condiciones como voltajes de liacutenea des-balanceados tensiones por debajo de la nominal o ambas cosas pueden ocasionar que la corriente se desviacutee de los amperios de placa Para obtener un sistema de corrientes equilibrado en aplicaciones con VFD revise tanto el motor como el drive

Voltaje (VOLTS) La norma NEMA MG 1 define los valores de voltaje normalizados para los motores trifaacutesi-cos Entre los maacutes comunes tenemos 200 230 460 y 575volts

La norma NEMA MG 1 permite que un motor funcione a plusmn10 de su voltaje nominal y al mismo tiempo sentildea-la que esto puede acarrear problemas en el funcionamiento del motor (ej eficiencia) Por ejemplo si el voltaje aplicado se reduce un 10 el motor desarrollaraacute como miacutenimo un 20 menos de torque (par) La corriente de liacutenea tambieacuten puede aumentar (un 10 o maacutes) al igual que la temperatura de operacioacuten del motor

Algunos fabricantes indican en la placa diferentes valores de voltajes tales como los populares 208- 230460 V Dado que la tolerancia NEMA de plusmn10 aplicada a un voltaje de 230 voltios cubre la tensioacuten de 207 voltios (230 x 90 = 207) esto parece seguro El problema es que la tensioacuten real de una fuente de voltaje de 208 voltios puede caer tambieacuten por debajo de los 207 voltios

Ademaacutes aunque sea permitido ordenar la fabricacioacuten de un motor de 480 voltios para conectarlo en una red de 480 voltios no es recomendable En este caso el voltaje normalizado del motor deberiacutea ser de 460 voltios considerando que podriacutea haber una caiacuteda en la tensioacuten de liacutenea

La temperatura de operacioacuten a plena carga de un motor puede ser mayor funcionando con un voltaje des-balanceado que con un voltaje balanceado La eficiencia y la vida uacutetil del bobinado pueden disminuir incluso si la potencia del motor ha sido derrateada

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El desbalance de voltaje (ej diferentes vol-tajes de fase) con frecuencia es ignorado No obstante la norma NEMA MG 1 demanda la reduccioacuten de la potencia nominal si el desbal-ance es mayor al 1 Al maacuteximo desbalance de voltaje permitido del 5 la potencia se debe reducir un 25 (Figura B2) No con-funda desbalance de voltaje con variacioacuten de voltaje Como consecuencia de las peacuterdidas adicionales asociadas a ello un desbalance de voltaje tambieacuten reduce la eficiencia del motor

Letra coacutedigo para determinar los kVA a rotor bloqueado (CODE) La norma NEMA MG 1 10372 define los kVA por hp a rotor bloquea-do con una serie de letras coacutedigo (que van desde la A hasta la V)Generalmente entre maacutes alejada se encuentre la letra coacutedigo de la A mayor seraacute la corriente de Inrush por hp Un motor de repuesto con una letra coacutedigo ldquomayorrdquo puede requerir aguas arriba de la in-stalacioacuten aparamenta eleacutectrica diferente como un arrancador maacutes grande

Disentildeo (DES NEMA DESIGN DESIGN) La norma NEMA MG 1 119 define cuatro tipos de disentildeos de mo-tor (A B C y D) en teacuterminos de las caracteriacutesticas de torque(par) y corriente (ver las Tablas B2 y B3 y la Figura B3) La mayoriacutea de motores son fabricados con Disentildeo B debido a su relativa alta eficiencia y sus caracteriacutesticas de torque (par) Los motores con Disentildeo A pueden ser maacutes eficientes pero se emplean con menos frecuencia debido a que su relativa alta corriente de arranque puede causar molestos disparos en el sistema de proteccioacuten del motor Los motores con Disentildeo A tambieacuten pueden requerir arrancadores maacutes grandes que los normalizados

Tabla B2 Disentildeos NEMA versus caracteriacutesticas de torque y corriente

Disentildeo NEMA A B C D

Corriente a rotor bloqueado Alta Media Media Media

Torque a rotor bloqueado Medio Medio Alto Muy alto

Torque maacuteximo Alto Medio Alto Muy alto

Figura B2 Curva de derrateo por desbalance de voltaje

En la placa de datos designaciones que emplean letras similares tambieacuten representan otras carac-teriacutesticas del motor Lea cuidadosamente la placa para evitar mal interpretar la letra coacutedigo el disentildeo y la clase de aislamiento del motor

10

09

08

75 0 1 2 3 4 5

Porcentaje dedesbalance devoltaje

Desviacioacuten maacutex del voltaje promedioVoltaje promedio= 100 x

Ejemplo El voltaje promedio de 460 467 y 450 es 459 V La desviacioacuten maacutexima del promedio es 9 y el

de desbalance = 100 x = 1964599

FACT

OR D

E DE

RRAT

EO

DE DESBALANCE DE VOLTAJE

(Referencia NEMA Std MG 1 1436)

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Tabla B3 Aplicaciones tiacutepicas para diferentes disentildeos

Disentildeos NEMA Aplicaciones

A y B Ventiladores sopladores de aire bombas centriacutefugas compresores descargados y car-gas que requieran torques relativamente bajos

Disentildeo C Transportadores trituradoras bombas reciprocantes y compresores donde se requieren arranques con carga

Disentildeo D Picos de carga elevados que requieren grandes variaciones de velocidad como pun-zonadoras al igual que polipastos y ascensores

Torq

ue (

del

torq

ue a

ple

na c

arga

)

Velocidad ( de la velocidad sincroacutenica)

0

50

100

150

200

250

300

200 40 60 80 100

Disentildeo C oacute H

Disentildeo D

Disentildeo A B oacute N

Eficiencia nominal (NOM EFF) La eficiencia se define como la potencia de salida dividida entre la potencia de entrada expresada como porcentaje(SalidaEntrada) x 100NEMA requiere que la eficiencia de placa sea el valor ldquonominalrdquo basado en el promedio del mayor grupo de motores con el mismo disentildeo La eficiencia real de cualquier motor deberaacute estar dentro de un margen de toler-ancia basado en una variacioacuten en las peacuterdidas del motor de plusmn20 La eficiencia nominal a menudo es utilizada para calcular el consumo de energiacutea La eficiencia nominal debe ser incluida en la placa de datos de los mo-tores polifaacutesicos cuando asiacute lo exija la norma NEMA Std MG11259

Factor de servicio (SF) En una placa de datos es necesario indicar el valor del factor de servicio solo si es mayor de 10 Las normas industriales incluyen factores de servicio de 10 para motores totalmente cerrados

Figura B3 Curvas torque-velocidad para motores con disentildeo NEMA

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y de 115 para motores abiertos Tambieacuten hay disponibles una gran cantidad de motores totalmente cerrados enfriados con ventilador con factor de servicio 115 y existen motores con factores de servicio de 125 14 y maacutes altos

A frecuencia y voltaje nominales la sobrecarga permisible para un motor con un factor de servicio indicado en la placa es igual a la carga nominal multiplicada por ese factor de servicio Sin embargo tal operacioacuten afectaraacute de forma adversa la eficiencia el factor de potencia y el incremento de temperatura del motor

Protegido teacutermicamente (THERMALLY PROTECTED) Las palabras ldquoPROTEGIDO TERMICAMENTErdquo son necesarias si el motor proporciona toda la proteccioacuten descrita en la norma NEMA MG1 1256 (ver norma NEMA Std MG1 172 y 173)

Proteccioacuten por sobre-temperatura(OVERTEMP PROT_ ) Para identificar el tipo de proteccioacuten en motores con potencias nominales superiores a 1 hp provistos con dispositivos o sistemas de proteccioacuten por sobre-tem-peratura se debe escribir en el espacio en blanco un nuacutemero seguacuten lo establecido por la norma NEMA MG1 1257

Otros teacuterminosOtros teacuterminos que podriacutean aparecer en una placa NEMA incluyen Factor de potencia (FP) y condensadores de correccioacuten (MAX KVAR or MAX CORR KVAR) El factor de po-

tencia es la relacioacuten entre la potencia activa (vatios) y la potencia aparente (voltio amperios) del motor a plena carga Si el factor de potencia estaacute indicado en la placa NEMA recomienda expresarlo en porcentaje (no es un requisito)

La placa de datos tambieacuten puede indicar la capacidad maacutexima del condensador empleado para corregir el fac-tor de potencia con un texto como MAX CORR KVAR seguido de un valor numeacuterico en kilovars Utilizar un condensador maacutes grande que el indicado en placa podriacutea producir voltajes altos que pueden dantildear el motor u otro componente

Rodamientos (SHAFT END BRG DE BRG OPP END BRG ODE BRG) Algunos fabricantes proporcionan en la placa de sus motores los datos de los rodamientos que normalmente incluyen el rodamiento del lado acoplamiento o lado carga (shaft- or drive-end bearing) y el rodamiento lado opuesto acoplamiento o lado opuesto carga A pesar que las designaciones pueden variar entre un fabricantes de rodamientos y otro los tipos tamantildeos y modelos normalmente se indican de acuerdo con las normas de los fabricantes americanos de rodamientos mediante un ldquonuacutemero ABMArdquo

Nuacutemero de serie (SERIAL NO o SER NO) Las placas de datos normalmente incluyen la marca y el nuacutemero de serie del motor u otro nuacutemero exclusivo que puede ser usado para seguir la pista del motor a traveacutes del fabricante

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Apeacutendice C Recomendaciones para almacenar los motores

Aspectos baacutesicos para el almacenaje de motoresLos procedimientos apropiados de almacenaje pueden proteger el motor de dantildeos causados por el ambiente Determine los pasos a seguir basaacutendose en el lugar donde estaraacuten y en el tiempo de almacenamiento Menos de un mes Proteja el motor contra el clima y mantenga la temperatura de los bobinados 5-10degC (10-

20degF) por arriba del ambiente (vea maacutes adelante ldquoPreparacioacuten para el almacenajerdquo)

Maacutes de un mes Siga las recomendaciones dadas en ldquoPreparacioacuten para el almacenajerdquo y ldquoMantenimiento perioacutedicordquo de la Paacutegina 32

Estos intervalos de almacenaje y mantenimiento no son definitivos condiciones especiacuteficas ambientales pueden requerir programaciones diferentes No siempre es praacutectico tratar los motores pequentildeos con los mismos cuidados que se brindan a los motores maacutes grandes o maacutes criacuteticos

Preparacioacuten para el almacenaje Almacenamiento en un lugar cerrado Si es posible almacene los motores en un lugar cerrado y en aacutereas lim-

pias secas y calientes

Almacenamiento a intemperie Si esto fuese necesario cubra el motor con una lona hasta el suelo sin apretar-lo demasiado para permitir circulacioacuten de aire suficiente y minimizar la condensacioacuten Proteja el motor contra una inundacioacuten y vapores quiacutemicos peligrosos

Vibracioacuten ambiental Escoja un aacuterea alejada de fuen-tes de vibracioacuten ambiental tales como maquinarias pesadas aacutereas de produccioacuten carreteras muy transit-adas y viacuteas feacuterreas Cuando el motor se encuentra en reposo una exposicioacuten prolongada incluso a pequentildeas vibraciones puede dantildear sus rodamientosndashej for-macioacuten de estriacuteas (ver Figura C1) Si el motor va a ser almacenado en un aacuterea con alta vibracioacuten ambiental asegure el eje para prevenir que se mueva

Posicioacuten Almacene los motores horizontales en posicioacuten horizontal y los motores verticales en una posicioacuten vertical estable

Conserve los bobinados limpios y secos La mejor forma de preservar las propiedades de aislamiento de los bobinados es prevenir la condensacioacuten y la acumu-lacioacuten de humedad A no ser que la temperatura del aacuterea de almacenamiento esteacute controlada mantenga la temperatura de los bobinados 5-10degC (10-20degF) por arriba del ambiente energizando las resistencias de calefaccioacuten (si el motor las tiene) o aplicando ldquovoltaje reducidordquo a una fase del bobinado Otra forma es conservar el bobinado caliente con una fuentes de calor auxiliar por conveccioacuten o soplando aire caliente dentro del motor

Figura C1 El dantildeo del rodamiento que se muestra corresponde a una separacioacuten de los

elementos rodantes Este comenzoacute al estar sometido a vibracioacuten en reposo durante el

transporte o el almacenamiento

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Resistencia de aislamiento (IR) de los bobinados Antes de almacenar el motor mida y registre el valor de la IR corregido a una temperatura estaacutendar y vuelva a hacer lo mismo justo antes de poner el motor en servicio Antes de instalar el motor realice las acciones pertinentes para corregir cualquier descenso en la IR (Vea la Paacutegina 14 ldquoPrueba de Resistencia de aislamiento (IR) rdquo)

Plagas Tome precauciones para evitar que animales e insectos ingresen al motor Roedores serpientes paacutejaros u otros pequentildeos animales pueden dantildear el aislamiento del bobinado ademaacutes las avispas de barro y otros insectos similares pueden obstruir la ventilacioacuten o los agujeros de drenaje

Superficies del motor Recubra con pintura anti-oxidante todas las superficies externas mecanizadas (espe-cialmente las puntas del eje) y en ambientes huacutemedos tambieacuten recubra las zonas del eje en las que apoyan los cojinetes y otras superficies internas En las aacutereas tropicales aplique un fungicida para proteger los devanados Es posible que sea necesario desmontar el motor para remover la pintura protectora antes de poner el motor en servicio

Rodamientos lubricados con grasa Para prevenir la corrosioacuten y la contaminacioacuten durante largos periacuteodos de almacenamiento limpie las boquillas de entrada de grasa y remueva los tapones de drenaje antes de re-engrasar el motor con grasa compatible Despueacutes de la lubricacioacuten purgue el exceso de grasa o la grasa antigua de la caacutemara de lubricacioacuten haciendo funcionar el motor durante al menos 30 minutos con los tapones removidos

Si el motor ha sido almacenado por varios antildeos la grasa probablemente deberaacute estar endurecida y el tubo de drenaje podriacutea estar obstruido con grasa seca En este caso el motor deberaacute desmontarse para retirar la grasa antigua y posteriormente ser re-lubricado antes de su puesta en servicio

Rodamientos lubricados con aceite Siempre drene el aceite antes de mover el motor Despueacutes de situar el motor en el aacuterea de almacenamiento llene el caacuterter con el aceite correcto que tenga los inhibidores de corrosioacuten y oxidacioacuten adecuados Idealmente el aceite deberaacute cubrir completamente el rodamiento sin sobrepasar el cilindro o tubo que sirve para la contencioacuten del aceite o el sello de laberinto Antes de poner el motor en servicio drene y reemplace el aceite

No re-engrase los rodamientos con el drenaje cerrado o mientras el motor esteacute funcionando

Siempre drene el aceite antes de mover el motor De lo contrario el lubricante puede salpicar al exterior y contaminar los bobinados o incluso iniciar un efecto capilar que puede succionar aceite del caacuterter

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Mantenimiento perioacutedico Mensual Inspeccione el aceite para determinar si existen evidencias de humedad oxidacioacuten o contaminantes

Reemplace el aceite siempre que encuentre contaminacioacuten o cada 12 meses

Cada 1 oacute 3 meses Gire el eje manualmente varias veces para conservar la peliacutecula de lubricante en las pistas de los rodamientos o en los ejes de apoyo de los cojinetes Esto tambieacuten ayuda a prevenir dantildeos en los elementos rodantes (ej estriacuteas) que pueden ocurrir con el tiempo debido incluso a pequentildeas vibraciones

Cada 2 oacute 3 meses Mida la resistencia de aislamiento (IR) y compare los resultados corregidos por temperatura con los valores base tomados antes de almacenar el motor Antes de instalar el motor lleve a cabo las acciones necesarias para corregir cualquier descenso en la IR (Vea la Paacutegina 14 ldquoPrueba de Resistencia de aislamiento (IR)rdquo)

Cada 3 meses Inspeccione los rodamientos lubricados con grasa tomando una muestra del tubo de drenaje para ver si hay humedad oxidacioacuten o contaminacioacuten Si existe humedad probablemente los rodamientos pre-senten dantildeos por oxidacioacuten y sea necesario remplazarlos

Cada 5 antildeos Considere reemplazar la grasa y los rodamientos Para entonces el aceite y los ingredientes de la base de la grasa probablemente se hayan separado y las vibraciones de bajo nivel pueden haber causado es-triacuteas en las pistas de los rodamientos Si se ha acumulado humedad entre las bolas y las pistas pueden haberse presentado dantildeos por oxidacioacuten o corrosioacuten

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Glossary

Temperatura ambientendashLa temperatura del medio de refrigeracioacuten circundante conocida comuacutenmente como temperatura ambienteDato baacutesicondashUna medida tomada cuando el motor estaacute en buen estado que se usa como referencia para labores de seguimiento y anaacutelisisTorque maacuteximondashEl maacuteximo torque que el motor podraacute desarrollar a voltaje y frecuencia nominales sin que se presente una caiacuteda abrupta de la velocidad tambieacuten denominado torque de desenganche o par maacuteximoEficienciandashLa relacioacuten entre el trabajo uacutetil realizado y la energiacutea utilizada para producirlo Es la relacioacuten entre la potencia de salida dividida entre la potencia de entradaVelocidad a plena cargandashLa velocidad a la cual cualquier motor produce su potencia de salida nominalTorque a plena cargandashEl torque requerido para producir la potencia nominal a la velocidad de plena cargaMotor de propoacutesito generalndashMotor de induccioacuten de CA con potencia nominal menor o igual a 500 hp construc-cioacuten abierta o cerrada de trabajo continuo disentildeado con paraacutemetros normalizados con caracteriacutesticas estaacutendar para ser utilizado bajo condiciones de servicio sin restricciones en una aplicacioacuten particular (ver la norma NEMAMG1161)Hercio (Hz)ndashTerminologiacutea preferida para ciclos por segundo(frecuencia)Caballo de fuerza (hp)ndashUna unidad para la medida de la potencia de los motores o la velocidad a la que se hace el trabajo Un caballo de fuerza equivale a 33000 lb-pie por minuto (550 lbbullpie por segundo o 746 vatios Tam-bieacuten es la unidad de potencia de los motores fabricados en el continente norte americanoAislamientondashMaterial no conductivo que separa las partes de un motor que conducen corriente o los materiales adyacentes que se encuentran a diferente potencialKilovatio (kW)ndashUna unidad de potencia eleacutectrica Tambieacuten es la unidad de potencia de los motores eleacutectricos fabricados fuera del continente norte americanoCorriente a rotor bloqueadondashCorriente de liacutenea en estado estable medida a frecuencia y voltaje nominales con el rotor en reposoTorque a rotor bloqueadondashEl torque miacutenimo que el motor desarrollaraacute en reposo para todas las posiciones angu-lares del rotor cuando se aplican el voltaje nominal a frecuencia nominalNEMAndashSiglas de la National Electrical ManufacturersAssociationPolosndashLos polos magneacuteticos que se forman dentro del motor debido a la ubicacioacuten y la conexioacuten de los devana-dosIncremento de temperatura nominalndashEs el aumento de temperatura permisible por encima del ambiente para un motor que esteacute funcionando con cargaRotorndashEl elemento rotativo de cualquier motor o generadorDeslizamientondashLa diferencia entre la velocidad sincroacutenica y la velocidad de operacioacuten comparada con la veloci-dad sincroacutenica expresada en porcentaje Tambieacuten es la diferencia entre la velocidad sincroacutenica y la velocidad de operacioacuten expresada en rpm

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Pie suavendashUna condicioacuten en la cual las patas de un motor y la zona de la base en la que se apoyan no se encuen-tran en el mismo planoEstatorndashLa parte estaacutetica del motor este teacutermino describe comuacutenmente la parte estaacutecionaria del motor que con-tiene los devanadosVelocidad sincroacutenicandashLa velocidad del campo magneacutetico rotativo creado por el bobinado del estator Velocidad sincroacutenica = (Frecuencia x 120) (Nuacutemero de polos)TorquendashLa fuerza rotativa producida por un motor Las unidades del torque se expresan en lb-pie o lb-pul (siste-ma Ingleacutes) o newton-metro (sistema meacutetrico)TendenciandashAnaacutelisis del cambio presentado en una medida tomada durante muchos intervalos de medicioacuten

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Bibliografiacutea

ANSIEASA Standard AR100-2015 Recommended Practice for the Repair of Rotating Electrical Apparatus Electrical Apparatus Service Association Inc St Louis MO 2015 (For information call EASA at 314-993-2220 or browse to wwweasacom)

Electrical Engineering Pocket Handbook Electrical Apparatus Service Association Inc St Louis MO 2015 (For information call EASA at 314-993-2220 or visit wwweasacom)

Mechanical Reference Handbook Electrical Apparatus Service Association Inc St Louis MO 2015 (For information call EASA at 314-993-2220 or visit wwweasacom)

NEMA Standard MG 1-2014 Motors and Generators National Electrical Manufacturers Association Rosslyn VA 2014 (For information call NEMA at 703-841-3200 or visit wwwnemaorg)

NEMA Standard MG 10-2013 Energy Management Guide for Selection and Use of Fixed Frequency Medi-um AC Squirrel-Cage Polyphase Induction Motors National Electrical Manufacturers Association Rosslyn VA 2014 (For information call NEMA at 703-841-3200 or visit wwwnemaorg)

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Notas

Electrical Apparatus Service Association Inc1331 Baur Blvd bull St Louis MO 63132 bull 314-993-2220 bull Fax 314-993-1269

Email easainfoeasacom bull Website wwweasacom

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  • 1 Instalacioacuten arranque e informacioacuten baacutesica
    • 11 Consideraciones baacutesicas del sistema
    • 12 Instalacioacuten
    • 13 Procedimientos de arranque
    • 14 Datos baacutesicos
    • 15 Gestioacuten total del motor
      • 2 Seguimiento operacional y mantenimiento
        • 21 Aplicacioacuten-consideraciones especiacuteficas
        • 22 Mantenimiento preventivo predictivo y basado en la confiabilidad
        • 23 Inspeccioacuten y pruebas
        • 24 Re-engrase de los rodamientos
          • Datos baacutesicos del motor y de su instalaci
            • Formato de muestra
            • Otros teacuterminos
              • Como leer la placa de datos de un motor
                • Informacioacuten necesaria
                • Mantenimiento perioacutedico
                  • Recomendaciones para almacenar los motores
                    • Aspectos baacutesicos para el almacenaje de motores
                    • Preparacioacuten para el almacenaje
                      • Notas
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12 InstalacioacutenLos siguientes pasos garantizaraacuten una instalacioacuten de calidad y el funcionamiento confiable de los motores rep-arados o de repuesto Aseguacuterese de tomar nota de las condiciones iniacuteciales del motor seguacuten lo recomendado Al comparar estos datos baacutesicos con valores futuros generalmente es posible solucionar pequentildeos problemas antes que estos se conviertan en fallos y paradas de produccioacuten muy costosas

SeguridadDurante los preparativos para instalar o desmontar un motor la seguridad es lo maacutes importante Utilice los equipos de proteccioacuten personal (EPP) y cumpla con los coacutedigos y reglamentos eleacutectricos aplicables para cablear y desconectar el motor y con los requisitos para una parada de emergencia Antes de trabajar en el motor bloquee y etiquete todas las fuentes de energiacutea potenciales Emplee meacutetodos de izaje seguros y apropiados para el tamantildeo y peso del motor

Datos del motor y verificacioacutenCree un formato para registrar los datos de placa y los paraacutemetros eleacutectricos y mecaacutenicos pertinentes durante la instalacioacuten y el arranque del motor (vea el Apeacutendice A) Estos datos base o valores de referencia no tendraacuten precio a la hora de calcular el coste del ciclo de vida de la aplicacioacuten e identificar cualquier cambio en las carac-teriacutesticas de funcionamiento Confirme que el motor es adecuado para la aplicacioacuten verificando que sus caracteriacutesticas mecaacutenicas y eleacutec-

tricas (ej voltajes corrientes tipo de conexioacuten forma constructiva y meacutetodo de refrigeracioacuten) son apropiadas para la aplicacioacuten prevista (Ver el ldquoApeacutendice B Como leer la placa de datos de un motorrdquo)

Para aplicaciones que funcionen con un variador de frecuencia electroacutenico o drive utilice un motor ldquo apto para inversores o inverter dutyrdquo (o realice un filtrado adecuado) y conserve la longitud de los cables de alimentacioacuten dentro de lo recomendado por los fabricantes Para minimizar el riesgo de que ocurran sobreten-siones y transitorios de voltaje en los bornes del motor utilice cables de alimentacioacuten disentildeados para trabajar con variadores y emplee un sistema para aterrizar el eje o instale rodamientos aislados para evitar los dantildeos producidos por la circulacioacuten de corrientes paraacutesitas por el eje

Tome nota de los datos de placa del motor Normalmente los nuacutemeros de serie estaacuten codificados indicando el mes y antildeo de fabricacioacuten

Aseguacuterese que los rodamientos del motor son adecuados para la carga impulsada (ej un rodamiento de rodil-los en el lado acoplamiento en una aplicacioacuten por correas con alta carga radial)

Revise las especificaciones de lubricacioacuten del fabricante y aseguacuterese que los puntos de engrase del motor son accesibles (para mayor informacioacuten consulte la paacutegina 16 ldquoRe-engrase de los rodamientosrdquo)

Para que sirva como referencia adjunte una fotografiacutea digital de la placa del motor por si existen errores durante la toma de datos

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Utilizando un medidor digital para bajas resistencias (DLRO) y un megoacutemetro mida y registre la resistencia liacutenea-liacutenea de los bobinados y la resistencia de aislamiento corregida por temperatura (vea la paacutegina 14 ldquoIn-speccioacuten y pruebasrdquo)

Verifique que tanto el sistema de control como la proteccioacuten contra sobrecargas son adecuados para la poten-cia del motor

Inspeccione y pruebe los motores que han estado almacenados para cerciorarse que no han sufrido deterioro (ver el Apeacutendice C)

Ambiente Para asegurar una refrigeracioacuten adecuada conserve el ambiente de operacioacuten del motor libre de polvo y

desechos y verifique que el aire caliente no estaacute siendo re-circulado hacia la entrada de aire del motor Si fuese necesario instale una fuente externa de aire filtrado para proporcionar un volumen de aire suficiente

Cuando sea praacutectico aiacutesle el motor de las fuentes de vibracioacuten externas

Base y fundacioacuten del motorLa base y la fundacioacuten del motor deberaacuten soportar ade-cuadamente el peso del motor y sus fuerzas de par Las fundaciones de concreto deberaacuten estar niveladas y pro-porcionar gran rigidez estructural y una amortiguacioacuten adecuada de las vibraciones La base deberaacute absorber las fuerzas de vibracioacuten sin que existan frecuencias de resonan-cia en el sistema mecaacutenico Las bases de acero montadas sobre concreto deberaacuten estar fraguadas y ancladas de forma segura Las bases corredizas empleadas para ajustar las poleas deberaacuten asegurar el motor con rigidez Otros puntos a considerar Siempre eleve el motor desde los puntos de izaje (vea la

Figura 2) En los motores grandes utilice por seguridad todas las asas yo caacutencamos para evitar distorsionar la carcasa

Monte los motores con cojinetes anti-friccioacuten a nivel para asiacute garantizar una lectura apropiada del nivel de aceite y la lubricacioacuten correcta de los cojinetes

En motores grandes no retire los protectores de eje que evitan el movimiento axial del rotor durante el transporte hasta que todo esteacute listo para el montaje

Figura 2 Meacutetodos de izaje seguros

SAFE METHODS OF MOTOR LIFTING

Para elevacioacuten exclusiva de la maacutequina

Elevacioacuten de unamaacutequina vertical

utilizando varios caacutencamosy un balanciacuten de carga

Utilizando un caacutencamo

max 45deg max30deg

Elevacioacuten de unamaacutequina horizontal

utilizando un caacutencamoy un balanciacuten de carga

Elevacioacuten de la maacutequinacon un balanciacuten de carga

Utilizando varios caacutencamos

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Conexiones eleacutectricas Cumpla con todos los coacutedigos y reglamentos eleacutectricos aplicables

Antes de trabajar en el motor bloquee y etiquete todas las fuentes de energiacutea potenciales

Para evitar fallos eleacutectricos cercioacuterese que todas las conexiones se encuentran aisladas y apretadas correcta-mente (incluyendo el cable de tierra del equipo si es requerido por el reglamento de instalacioacuten) No utilice conectores de torsioacuten (capuchones)

Registre la corriente en vacio del motor en el formato (vea el Apeacutendice A)

Instale la tapa de la caja de conexiones

Alineamiento y vibracioacutenAlinee el motor y la maacutequina impulsada especialmente si los dos se encuentran acoplados de forma directa La desalineacioacuten puede causar niveles altos de vibracioacuten que dantildean los rodamientos y aflojan los elementos de sujeccioacuten y montaje Existen equipos laacuteser disponibles para alinear tanto poleas como acoples directos En caso que las tolerancias de alineamiento del fabricante de la maacutequina no se encuentren disponibles utilice los valores de la Tabla 1 Pie suave Los procedimientos de alineamiento

incluyen verificar y corregir ldquoel pie suaverdquo o ldquopata cojardquondasheste es un problema comuacuten en el cual las patas de montaje no se encuentran en el mismo plano y por consiguiente no se asientan correctamente sobre la base del motor (ver Figura 3) A no ser que este problema sea corregido instalando calzos o shims (ver Figura 4) apretar los tornillos de montaje cuando exista pie suave puede torcer la carcasa del motor Vea en la Tabla 1 las tolerancias sugeridas para el pie suave

SOFT FOOT TYPES

Paralelo Angular

POSITIONING OF DIAL INDICATOR

Instale un indicador de caraacutetula para detectar elmovimiento hacia arriba de la pata del motor y luegoafloje el perno de sujecioacuten para verificar la deflexioacuten

Figura 3 Tipos de ldquopie suaverdquo

Figura 4 Utilizando un indicador de caraacutetula para detectar el ldquopie suaverdquo

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Paralelo Angular Combinado

Figura 5 Tipos de desalineamiento

Tabla 1 Tolerancias de alineamiento sugeridas para ejes acoplados directamente

RPMInstalacioacuten En servicio

Mils mm Mils mmPie suave Todas plusmn10 plusmn0025 plusmn15 plusmn0038

Acoplamientos cortos

Paralelismo 1200 plusmn125 plusmn0032 plusmn20 plusmn0051

1800 plusmn10 plusmn0025 plusmn15 plusmn0038

3600 05 0013 075 0019

Angularidad 1200 05 0013 08 0020

1800 03 0008 05 0013

3600 02 0005 03 0008

Acoplamientos con espaciador

Paralelismo por pulgada de largo del espaciador

1200 09 0023 15 00381800 06 0015 10 00253600 03 0008 05 0013

ldquoEl pie suaverdquo describe la condicioacuten en la cual las patas no se encuentran en el mismo plano Medido en mils (1 mil = 001 pul) o miliacutemetros(mm)

Para calcular la angularidad en milspul (mm) mida la apertura maacutes amplia en mils(mm ) a continuacioacuten reste la apertura maacutes estrecha en mils(mm) y divida por el diaacutemetro del acoplamiento en pulgadas (mm) Nota Con temperatura el movimiento hacia arriba y hacia abajo del eje del motor y del eje impulsado puede ser en cualquier direccioacuten (vea Figura 5)

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Alineacioacuten de ejes acoplados directamente Utilizando las tolerancias de la Tabla 1 instale los calzos adec-uados bajo las patas del motor En la mayoriacutea de las aplicaciones que emplean acoplamientos directos el eje del motor y el eje impulsado deben estar colineales a plena carga Si la maacutequina impulsada funciona a una temperatura mucho mayor o menor que la del motor se espera una desalineacioacuten inicial ldquoen reposordquo la cual se corregiraacute por siacute misma una vez la maacutequina impulsada se caliente o se enfriacutee Para confirmar el efecto de la temperatura haga funcionar el equipo hasta que alcance su maacutexima temperatura apague el motor e inmediat-amente verifique el alineamiento Realice cualquier correccioacuten que sea necesaria

Alineacioacuten de maacutequinas con transmisioacuten por correas Una mala alineacioacuten puede someter los rodamientos del motor a una carga axial excesiva Tambieacuten puede sobre-tensionar las correas aumentando la carga radial en los rodamientos Este tipo de alineacioacuten es maacutes sencilla que la de los ejes acoplados directamente pero auacuten debe ser realizada con precisioacuten La herramienta correcta puede ser una sencilla regla o un laacuteser para alinear ejes con distancias entre centros muy largas

Ajuste la tensioacuten de la correa dentro del rango especificado por el fabricante y verifiacutequela despueacutes de un diacutea de operacioacuten Dependiendo del tipo de correa normalmente la tensioacuten disminuye un poco despueacutes de la instalacioacuten particularmente si las correas son nuevas

Para poleas con varias correas las correas deben ser conjuntos a juego De otra forma algunas no quedaraacuten bien tensionadas causando que patinen y que hagan ruido Aplicar maacutes tensioacuten para eliminar el ruido so-bre-tensionaraacute las otras correas

Niveles de vibracioacuten Un motor correctamente montado y alineado funcionaraacute con unos niveles de vibracioacuten muy bajos en las direcciones horizontal vertical y axial -generalmente por debajo de 015 puls pico (25 mms rms) - En caso de que existan niveles de vibracioacuten maacutes altos en instalaciones nuevas se requeriraacute realizar un anaacutelisis de vibraciones maacutes detallado El cual puede indicar problemas de montaje o alineamiento aco-plamientos o poleas des-balanceos o problemas en la maacutequina impulsada

Un montaje firme y seguro y una buena alineacioacuten garantizaran un funcionamiento confiable y la maacutexima rentabilidad para su motor eleacutectrico Dado que las condiciones de funcionamiento la carga y el alineamiento pueden cambiar con el tiempo seraacute necesario verificar los niveles de vibracioacuten al menos cada trimestre

Dispositivos para montaje en eje y acoplamientos

Antes de instalar las correas o acoplar la mitad del acoplamiento en la maacutequina impulsada energice el mo-tor durante un instante para confirmar el sentido de giro

Instale los dispositivos para montaje en eje (mitades de acoplamiento poleas y pintildeones) utilizando equipos idoacuteneos para evitar dantildear el dispositivo o el eje

Consideraciones especiales para motores con cojinetes anti-friccioacutenloz Para evitar dantildeos en los cojinetes utilice acoplamientos que limiten el juego axialloz Instale los acoplamientos con el rotor situado en la posicioacuten marcada para el centro magneacutetico

Si es posible instale los dispositivos para montaje en eje despueacutes que el motor haya sido montado y calzado y se haya determinado su sentido de giro

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Guardas de proteccioacutenUna vez finalizados y verificados los trabajos de instalacioacuten y de alineamiento instale guardas de proteccioacuten en todas las partes rotativas que queden expuestas para garantizar una operacioacuten segura y confiable

13 Procedimientos de arranqueMotores que estaban almacenados Antes de instalar un motor que estuvo almacenado durante unas pocas semanas Inspeccioacutenelo y liacutempielo exhaustivamente para que quede como cuando fue ldquoenviado por primera vezrdquo

Si el motor ha sido sometido a vibraciones desmoacutentelo y verifique si existen dantildeos en sus rodamiento (ej formacioacuten de estriacuteas y de puntos huecos) y reemplace cualquier rodamiento averiado

Para el almacenamiento de los motores lubricados con grasa las cavidades de los rodamientos deben haber sido rellenadas Para evitar contaminar los devanados retire los tapones de drenaje antes de antildeadir el lubri-cante especificado en la placa de datos A continuacioacuten purgue la grasa antigua o el exceso de grasa de las cavidades de los rodamientos haciendo funcionar el motor en vacio durante 10-20 minutos y cambie los ta-pones de drenaje Si hubiese alguacuten tipo de humedad presente en la grasa purgada lo maacutes probable es que los rodamientos esteacuten oxidados y sea necesario reemplazarlos

Si el motor ha estado almacenado durante varios antildeos es probable que la grasa esteacute seca o separada y que los tubos de drenaje se encuentren obstruidos En este caso seraacute necesario desmontar el motor limpiar la grasa antigua y rellenar los rodamientos con la cantidad adecuada del lubricante especificado(consulte las Paacuteginas 16-21 para obtener informacioacuten sobre la cantidad de grasa y la compatibilidad entre lubricantes)

Para evitar la contaminacioacuten de los bobinados drene los motores lubricados con aceite antes de moverlos Despueacutes de su instalacioacuten llene el caacuterter de aceite con el lubricante recomendado por el fabricante

Compruebe la resistencia de aislamiento (IR) y el iacutendice de absorcioacuten dieleacutectrica (DAR) de los devanados como se describe en la Paacutegina 14 ldquoInspeccioacuten y pruebasrdquo y registre los resultados

Si los resultados de las pruebas de IR y DAR son satisfactorios pruebe el motor en vacio

Despueacutes siga los procedimientos establecidos para ldquoMotores reparados o de repuestordquo(descritos a continuacioacuten)

Motores reparados o de repuesto Antes de poner en servicio los motores reparados o de repuesto haacutegalos fun-cionar durante un corto periacuteodo de tiempo para verificar su operacioacuten Si el motor vibra o emite ruidos u olores inusuales corte el suministro eleacutectrico inmediatamente y busque la

causa

Los problemas eleacutectricos y magneacuteticos que se pueden manifestar por siacute mismos tales como la vibracioacuten o el ruido mejoraraacuten al instante cuando se corte la alimentacioacuten eleacutectrica

Si las caracteriacutesticas de funcionamiento mecaacutenico no mejoran esto podriacutea indicar que existen problemas de desbalance mecaacutenico en el rotor del motor o en la maacutequina impulsada o una desalineacioacuten entre el motor y el dispositivo de carga

Si el motor funciona con normalidad permita que alcance la velocidad maacutexima antes de cortar el suministro eleacutectrico

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Siempre realice el bloqueo y etiquetado del motor antes de acoplar la carga impulsada Una vez el motor y la carga impulsada funcionen correctamente registre en el formato de esa instalacioacuten los

valores de corriente y voltaje a plena carga de las tres fases del motor (vea en la Paacutegina 22 el modelo del forma-to) Si es posible tambieacuten tome nota de la potencia de entrada con carga

En caso que el motor cuente con sensores de temperatura monitorice las temperaturas en los rodamientos y en el devanado hasta que estas se estabilicen Tome nota de estos valores como tambieacuten de la temperatura ambi-ente y la humedad

Para aplicaciones criacuteticas registre los valores de la firma de las vibraciones en toda la maacutequina para utilizarlos como datos base o valores de referencia en el programa de mantenimiento predictivo (ver a continuacioacuten ldquoDa-tos baacutesicos del motorsistemardquo)

14 Datos baacutesicosLas praacutecticas de mantenimiento han evolucionado desde el reactivo hasta el predictivo lo que hace posible funcionar con menos motores de repuesto poco personal disminuir los tiempos muertos y bajar los costes de operacioacuten Para prolongar al maacuteximo la vida del equipo compare los datos baacutesicos de la instalacioacuten (vea un formato de muestra en la Paacutegina 22) con los resultados de las pruebas futuras que hacen parte del programa de mantenimiento preventivo o predictivo (preferiblemente)Analizar la tendencia de los datos ayuda a los operarios a reconocer cambios en las condiciones y a prevenir fallos catastroacuteficos En caso de que ocurra un fallo la tendencia de los datos podriacutea ayudar tambieacuten a identificar su causa (Vea en la Paacutegina 12 ldquoMantenimiento preventivo predictivo y basado en la confiabilidadrdquo) Para esto los profesionales de los centros de servicio locales pueden ser recursos muy valiosos

Datos baacutesicos del motorsistemaLos cambios en los niveles de vibracioacuten del motorsistema proporcionan la mejor advertencia inicial de que se estaacuten presentando problemas en los componentes del motor o del sistema Otros paraacutemetros a vigilar pueden incluir la temperatura de operacioacuten de los componentes criacuteticos las tolerancias mecaacutenicas y el funcionamiento general del sistema incluyendo salidas como el caudal el tonelaje y el volumen

Meacutetodos para determinar los datos baacutesicosLos datos baacutesicos especiacuteficos del motor incluyen registros de los valores de las pruebas eleacutectricas mecaacutenicas y de vibracioacuten realizadas durante la puesta en servicio de los motores o antes de almacenarlos Idealmente los datos baacutesicos se deben obtener para todos los motores nuevos reparados o montados in situ pero puede que esto no sea praacutectico en algunas aplicacionesLos datos baacutesicos de los motores por lo general incluyen todos o algunos de los siguientes valores Corriente con carga velocidad y voltaje en terminales Los cambios en estos paraacutemetros normalmente

indican que un componente vital del sistema se encuentra dantildeado o que estaacute a punto de fallar Otras pruebas eleacutectricas pueden incluir la resistencia de aislamiento la resistencia en terminales del bobinado a una tempera-tura conocida la corriente y el voltaje en vacio y las caracteriacutesticas de arranque

Algunos cambios en la corriente y la velocidad pueden ser normales dependiendo del tipo de carga

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Anaacutelisis de firma de corriente del motor (MCSA) Este tipo de anaacutelisis diagnoacutestica problemas en la jaula de ardilla del rotor (ej barras rotas o un entrehierro irregular) La prueba es maacutes precisa cuando los datos de referencia han sido establecidos con anterioridad a lo largo de la vida del motor (ver Paacutegina 15)

Comprobaciones mecaacutenicas Estas normalmente consisten en la medicioacuten de la excentricidad en el eje (TIR) y la verificacioacuten del pie suave

Vibraciones Aunque los valores generales de las vibraciones pueden ser utilizados como referencia se pre-fieren los espectros de vibracioacuten en forma de Transformada Raacutepida de Fourier (FFT) tomados en cada uno de los tres planos de los alojamientos de los rodamiento (ver ldquoAnaacutelisis de vibracionesrdquo en la Paacutegina 16) Para determinar los datos baacutesicos en los motores provistos con cojinetes anti-friccioacuten se pueden utilizar sondas de proximidad

Termografiacutea infra-roja Con esta herramienta se pueden detectar cambios en la temperatura de operacioacuten de los componentes criacuteticos del motor especialmente en los rodamientos

Datos baacutesicos para motores nuevos Comparar los valores de faacutebrica de la resistencia de los bobinados y de la corriente en vacio con los datos tomados con carga puede ser de utilidad cuando se monitoriza la condicioacuten de un motor nuevo o para solucionar problemas en el sistema Los datos baacutesicos originales generalmente estaacuten disponibles a traveacutes de los fabricantes o en sus sitios web la precisioacuten de los datos de faacutebrica depende de la forma en la que hayan sido obtenidos pero generalmente es suficiente para su uso en campo

Los datos baacutesicos tomados en un motor instalado recientemente pueden revelar errores (ej conexioacuten para un voltaje incorrecto) y prevenir fallos prematuros en el motor Enveacutes de un ldquosimple toquerdquo para verificar el sentido de giro antes de acoplar el motor con la carga haacutegalo funcionar lo suficiente para medir las corrientes de liacutenea en las tres fases como tambieacuten los voltajes y los niveles de vibracioacuten

Datos baacutesicos para motores reparados Los centros de servicio normalmente suministran los datos de las pruebas en vacio o a plena carga (cuando esteacute estipulado) de los motores que han reparado incluyendo vol-tajes corrientes y espectros de vibracioacuten Comparar estos resultados con los datos baacutesicos histoacutericos o con los obtenidos in situ cuando el motor regresa al servicio pueden confirmar la calidad de la reparacioacuten o poner de manifiesto posibles problemas ocultos del sistema Por ejemplo un aumento en los niveles de vibracioacuten de las pruebas in situ podriacutea indicar problemas en la base o en el equipo impulsado en lugar de un rotor desequilib-rado

Para motores recieacuten reparados que han estado en funcionamiento muchos antildeos las comparaciones con los datos baacutesicos son muy valiosas para el anaacutelisis de la causa raiacutez del fallo e incluso pueden poner de manifiesto dantildeos ocasionados por ciertos tipos de fallos (ej un eje roto) Para identificar correctamente la causa y el efecto y prevenir que estos fallos vuelvan a ocurrir siempre investigue el fallo del equipo al nivel del sistema

Comparar los datos baacutesicos de un motor que ha fallado con los de un motor de repuesto puede revelar una debilidad del sistema relacionada con la aplicacioacuten o el proceso

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Como utilizar los datos baacutesicos del motorsistemaEl mantenimiento realizado durante la operacioacuten normal del motor y en las paradas de produccioacuten planeadas oscila desde un monitoreo al azar hasta un seguimiento programado aunque su frecuencia puede depender del tamantildeo la ubicacioacuten y la naturaleza criacutetica de la aplicacioacuten Para poder realizar comparaciones uacutetiles las vari-ables baacutesicas se deben correlacionar con aquellas que fueron recopiladas durante el arranque inicial o despueacutes de realizar varias reparaciones A continuacioacuten presentamos un par de ejemplos Hacer el anaacutelisis de tendencia de los datos baacutesicos de una bomba centriacutefuga puede alertar al operario sobre un

cambio significativo en la corriente de liacutenea que indica que la eficiencia de la bomba se ha reducido Reparar o reemplazar la bomba restauraraacute la eficiencia del sistema motorbomba mientras se mejora la produccioacuten

Eficiencia del sistema = Eficiencia del motor x Eficiencia de la bomba

094 (eff del motor) x 060 (eff reducida de la bomba) = 056

094 (eff del motor) x 080 (eff de la bomba reparada) = 075

Analizar la tendencia de los datos baacutesicos de la corriente consumida por un motor desacoplado o de la resis-tencia de aislamiento de su bobinado pueden evitar un fallo del bobinado debido a la pronta deteccioacuten de un deterioro del sistema de aislamiento o de un rodamiento desgastado En estos casos por lo general los mo-tores se pueden limpiar y reparar enveacutes de ser rebobinados

15 Gestioacuten total del motorLos programas para efectuar la gestioacuten total de los motores generalmente realizan un seguimiento de las com-pras y de los repuestos en una base de datos utilizando para ello la informacioacuten de la placa del motor su ubicacioacuten y la aplicacioacuten Normalmente tambieacuten realizan el seguimiento de los datos baacutesicos del mantenimien-to del almacenaje y de las reparacionesTales programas bajan los costos reduciendo los tiempos muertos (repuestos faacutecilmente disponibles) y dis-minuyen los inventarios (identificacioacuten de los repuestos que se pueden usar en varios sitios) Aquiacute el punto clave consiste en determinar si la solucioacuten maacutes confiable y menos costosa es almacenar los motores de repuesto in situ o contratarlo con un centro de servicios u otro proveedor

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2 Seguimiento operacional y mantenimiento

21 Aplicacioacuten-consideraciones especiacuteficasEvaluacutee cuidadosamente la aplicacioacuten- consideraciones especiacuteficas para asegurar el funcionamiento confiable y eficiente de sus motores Eficiencia y peacuterdidas de los motores En los motores eleacutectricos la eficiencia se define como la potencia de sali-

da dividida por la potencia de entrada expresada en porcentajeEficiencia = Potencia de salida Potencia de entrada x 100 Debido a las peacuterdidas en el motor una pequentildea parte de la potencia de entrada se convierte en calor en lugar de trabajo Lo anterior incluye las peacuterdidas Isup2R en el estator y el rotor las peacuterdidas por friccioacuten y ventilacioacuten las peacuterdidas en el nuacutecleo y las peacuterdidas adicionales con cargaPotencia de entrada - Potencia de salida = Peacuterdidas en el motorLos motores maacutes eficientes tienen menos peacuterdidas que los motores de eficiencia estaacutendar por lo tanto con-sumen menos energiacutea funcionan maacutes frescos y duran maacutes Por motivos de mercadeo y poliacuteticas de precios los fabricantes han estado clasificando los niveles de eficiencia de los motores utilizando para describirlos teacutermi-nos como energeacutetico-eficientes de alta eficiencia o de eficiencia PremiumLa ley de poliacutetica energeacutetica de 1992 (EPAct) establecioacute los niveles miacutenimos de eficiencia para motores de propoacutesito general con potencias entre 1 y 200 hp y la ley de independencia y proteccioacuten energeacutetica de 2007 (EISA) elevoacute estos valores miacutenimos de eficiencia hasta los niveles Premiumreg de la norma NEMA mientras a su vez ampliaba el alcance de los motores incluidos Como respuesta a esto los fabricantes han aumentado la eficiencia paulatinamente reduciendo las peacuterdidas en los motoresLa eficiencia es una consideracioacuten importante para poder obtener lo maacuteximo de su motor eleacutectrico Con una pequentildea inversioacuten inicial un modelo de motor maacutes eficiente puede tener menores costos de operacioacuten y durar maacutes

Factor de potencia En un circuito CA el factor de potencia es la rel-acioacuten entre los kW (kilovatios) y los kVA (kilovoltio-amperios) y para una carga determinada su valor estaacute entre 0 y 1Elevar un factor de potencia bajo haraacute que la corriente que circula por los cables de alimentacioacuten del motor y otros equipos sea menor y por consigui-ente reduciraacute el calentamiento y el deterioro teacutermico Tambieacuten puede bajar los costes de energiacutea (donde aplique) rebajando o eliminando los sobrecos-tos que cobran las compantildeiacuteas electrificadoras por un bajo factor de potenciaEn la Figura 6 se muestran los puntos en los cuales se pueden instalar condensadores para corregir el factor de potencia de un motor eleacutectrico Por lo general para la mayoriacutea de los motores instalar los condensa-dores en el punto 2 es la mejor opcioacuten y normalmente conectarlos en el punto 1 es mejor que instalarlos en el punto 3 Cuando el motor estaacute desconectado los puntos 2 oacute 3 tambieacuten lo estaacuten

el punto 1 siempre estaacute energizado esto podriacutea provocar sobreten-siones y torques transitorios si hay maacutes motores o equipos inductivos conectados al barraje (bus)

2

1 Bus

Arrancador

Fusibleinterruptor

Contactor

Releacute desobrecarga

Motor

3

Figura 6 Ubicacioacuten de los con-densadores para correccioacuten

del factor potencia en motores de induccioacuten

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La ubicacioacuten en el punto 3 requiere utilizar dispositivos de proteccioacuten de menor capacidad ya que el flujo de corriente disminuye

La ubicacioacuten en el punto 3 puede producir transitorios de conmutacioacuten de gran amplitud o picos de corri-ente en motores que conmutan o que arrancan y paran con frecuenciandashej motores de ascensores motores de varias velocidades con arranque estrella-triaacutengulo por auto transformador en transicioacuten abierta o por devanado partido (excepto la denominada delta extendida o doble delta) Para este tipo de aplicaciones lo mejor es instalar los condensadores en el punto 1

Torques transitorios voltajes y corrientes Bajo ciertas condiciones los motores pueden desarrollar transitori-amente entre 5 a 20 veces su torque nominal Las causas maacutes comunes de estos peligrosos torques transitorios (y de los transitorios de voltaje y de corriente) incluyen Transferencias entre barrajes (bus) y re-cierres desfasados Conexiones invertidas Cambios de alta a baja velocidad(motores con varios bobinados) Corto circuitos externos Conexioacuten y maniobras en equipos de correccioacuten de factor de potencia Correccioacuten exagerada del factor de potencia con condensadores Variadores de frecuencia electroacutenico o drives

Armoacutenicos Algunos tipos de cargas eleacutectricas (ej fuentes de poder electroacutenicas para equipos digitales) con-sumen corriente en forma de ondas distorsionadas que contienen armoacutenicos de frecuencia-ej muacuteltiplos de la frecuencia de liacutenea Los armoacutenicos de voltaje asociados pueden estar presentes en los motores del sistema cau-sando un incremento en las peacuterdidas de los motores Utilice un analizador de calidad de energiacutea para detectar los armoacutenicos y filtros para controlarlos

Corriente de arranque y nuacutemero de arranques Los arranques sucesivos pueden dantildear los motores debido al aumento de la temperatura ocasionado por esta condicioacuten en la que circula una alta corriente De acuerdo con las normas NEMA MG1 1254 y MG 10 181 bajo unas condiciones normales de operacioacuten el nuacutemero de ar-ranques seguros depende del valor de la inercia de la carga a la potencia y velocidad nominales del motor (vea la Tabla 12-7 en la norma NEMA MG 1)En un motor que inicialmente se encuentre a temperatura ambiente se pueden realizar dos arranques suce-sivos ( con el motor desacelerando entre arranques) si no se excede la inercia de la carga y se sigue la ley cuadraacutetica de la curva de carga o un solo arranque si su temperatura inicial no excede su temperatura de op-eracioacuten nominal La ley cuadraacutetica de la curva de carga significa que el torque requerido variacutee con el cuadrado de la velocidad y que el torque a plena carga y a maacutexima velocidad sean igualesPara funcionamiento en condiciones inusuales de carga consulte al fabricante para determinar si el disentildeo del motor es el adecuado Si se requieren arranques adicionales aseguacuterese que el disentildeo del motor los puede soportar sin causar un aumento de temperatura perjudicial Para prologar la vida uacutetil del motor al maacuteximo no exceda el nuacutemero de arranques requeridos por la aplicacioacuten

22 Mantenimiento preventivo predictivo y basado en la confiabilidad Las palabras mantenimiento preventivo (PM) y mantenimiento predictivo (PdM) son teacuterminos familiares pero las labores asociadas con estos meacutetodos y la prolongacioacuten del tiempo de operacioacuten de los motores eleacutectricos no siempre estaacuten claros Esta seccioacuten describe actividades normalmente asociadas al PM y al PdM como tambieacuten una estrategia denominada mantenimiento basado en la confiabilidad (RBM)

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Mantenimiento preventivo (PM) El principal objetivo de este tipo de mantenimiento es evaluar la salud del motor por medio de inspecciones y pruebas Por ejemplo el estado de un bobinado se determina por el valor de los megohmios obtenidos en una prueba de resistencia de aislamiento (IR)La pruebas eleacutectricas normalmente incluyen la IR (a motor parado) y la medicioacuten individual de las corrientes y voltajes de fase (en funcionamiento normal) Son menos comunes las mediciones de la resistencia la induc-tancia y la capacitancia del bobinado asiacute como tambieacuten el anaacutelisis de firma de corriente del motor (MCSA) (vea las Paacuteginas 14-16)En un programa de PM las verificaciones mecaacutenicas generalmente incluyen el anaacutelisis de vibracioacuten (espectros por FFT) y con menos frecuencia el alineamiento (vea las Paacuteginas 4-6 y 16)Otras actividades del PM comuacutenmente incluyen la limpieza e inspeccioacuten la lubricacioacuten la verificacioacuten de los niveles de lubricacioacuten el ajuste de la tensioacuten de las correas y el apriete de los pernos de fijacioacuten Oca-sionalmente tambieacuten se miden las temperaturas con un termoacutemetro infra-rojo o una caacutemara termograacutefica Los niveles de ruido se pueden comprobar de forma subjetiva o utilizando un equipo de anaacutelisis acuacutestico Los veredictos del PM se basan en los resultados de cada actividad

Mantenimiento predictivo (PdM) El mantenimiento predictivo pronostica cuando se deben llevar a cabo trabajos de mantenimiento correctivo (acciones) o cuando podemos esperar que ocurra un fallo Tambieacuten llamado monitoreo por condicioacuten o supervisioacuten de estado el PdM consiste en analizar las tendencias y evaluar la mayoriacutea de las actividades asociadas al PMEn el PdM generalmente se evaluacutean las tendencias de los resultados de las pruebas de resistencia de aislamien-to (IR) e iacutendice de polarizacioacuten (IP ) y algunas veces paraacutemetros del circuito del motor al igual que los valores de corriente y de voltaje como tambieacuten los resultados del anaacutelisis de firma de corriente del motor (MSCA) El anaacutelisis de tendencias de las actividades mecaacutenicas rutinarias normalmente incluye los espectros de vibracioacuten y ocasionalmente los resultados de las mediciones de temperaturaComo ejemplo tenemos si el valor en megohmios de la resistencia de aislamiento de un bobinado era inicial-mente aceptable pero esta tiende a bajar dicha tendencia podraacute ser utilizada para programar actividades de mantenimiento correctivo antes de que los valores de IR caigan hasta un nivel peligroso o para predecir cuaacuten-do seraacuten muy bajos para que el motor funcione de forma segura

PM versus PdM En el PM se evaluacutean el estado de las maacutequinas utilizando un sencillo conjunto de mediciones y observaciones Si los resultados son obvios o se pueden comparar faacutecilmente con paraacutemetros de aceptacioacuten la accioacuten a seguir cualquiera que esta sea estaacute clara Por ejemplo un eje roto necesita reparacioacuten inmediata mientras un valor de resistencia de aislamiento igual a cero sugiere que el motor deberaacute ser rebobinadoLa ventaja del PdM es que en eacutel se analizan las tendencias de los resultados de las pruebas para planificar cuando seraacute necesaria una accioacuten correctiva o poder predecir la fecha en la que ocurriraacute un fallo Por ejemplo proba-blemente antes de la ruptura del eje habraacuten aumentos no lineales de vibracioacuten y de desalineacioacuten Al analizar la tendencia de estas mediciones es posible detectar y corregir condiciones que de otra manera habriacutean derivado en un fallo del eje Asiacute mismo analizar la tendencia de los resultados de las pruebas de IR puede revelar un deterioro en el aislamiento por lo que el motor se puede limpiar y reacondicionar en lugar de ser rebobinado

Mantenimiento basado en la confiabilidad (RBM) El RBM tambieacuten denominado mantenimiento basado en el riesgo (RCM) es un meacutetodo loacutegico para determinar la mejor combinacioacuten de actividades de mantenimiento que permitan aumentar la confiabilidad y la seguridad en la operacioacuten de los equipos Esto incluye limpieza y lubricacioacuten al igual que la reparacioacuten o el cambio de las componentes que han falladoLa confiabilidad expresa la probabilidad que un motor pueda funcionar adecuadamente durante un tiempo especiacutefico bajo condiciones establecidas El RBM reduce el mantenimiento de las actividades maacutes rentables

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por lo que requiere conocimientos sobre los fallos caracteriacutesticos de los motores al igual que sus mani-festaciones y consecuencias

23 Inspeccioacuten y pruebasIndiferentemente que el meacutetodo de mantenimiento preferido sea el PM PdM or el RBM existen un nuacutemero de actividades de control y de herramientas de prueba que podemos escoger Inspeccioacuten Durante esta importante actividad se

pueden detectar partes dantildeadas componentes rotos o que faltan al igual que trayectorias de flujo de aire obstruidas y contaminadas Durante la ejecucioacuten de las actividades de PM or PdM se pueden realizar ajust-es menores (ej tensionar las correas o apretar pernos flojos) asiacute como tambieacuten limpiar el polvo y la con-taminacioacuten de los lugares de acceso Las temperaturas anormales de operacioacuten pueden detectarse con la ayuda de un termoacutemetro infra-rojo o una caacutemara termograacutefica

Prueba de resistencia de aislamiento (IR) En esta prue-ba realizada a motor parado se aplican 500 voltios CC entre el bobinado y la carcasa (tierra) durante 60 segun-dos utilizando por lo general un megoacutemetro Si las fases del bobinado se pueden aislar de forma independiente como en una conexioacuten estrella-delta pruebe cada una de las fases por separado La Tabla 2 muestra los valores miacutenimos aceptables de IR

Tabla 2 Valores miacutenimos de resistencia de aislamiento a tierra recomendados medidos o corregidos a 40degC

Resistencia de aislamiento miacutenima Tipo de maacutequina

IR1min = 100 megohmios La mayoriacutea de maacutequinas de CA con estatores bobinados en pletina fabrica-das despueacutes de 1970

IR1min = 5 megohmios La mayoriacutea de maacutequinas con estatores bobinados en alambre redondo y en pletina con voltajes nominales por debajo de 1kV

Notes R1min = Valor de resistencia de aislamiento miacutenima recomendada para bobinados completos en megaohmios y a 40degC kV = Voltaje nominal liacutenea-liacutenea de la maacutequina en kilovoltios rms Corrija la resistencia de aislamiento a una temperatura base de 40degC de la siguiente forma Rc 40degC = Kt x Rt

Donde Rc 40degC = La resistencia corregida a 40degC (en megohms) Rt = La resistencia de aislamiento medida (en megohmios) Kt = Coeficiente de correccioacuten de temperatura (de la Figura 7)

Para realizar la correccioacuten a 40ordmC de la resistencia de aislamiento medida (Rt) multipliacutequela por el coeficiente de temperatura Kt Rc = Rt x KtC

oefic

ient

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Temperatura del Bobinado en Grados Celsius

Figura 7 Correccioacuten por temperatura de la resistencia de aislamiento

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Prueba de relacioacuten de absorcioacuten dieleacutectrica (DAR) El valor del DAR indica la condicioacuten del bobinado com-parando una medida de resistencias de aislamiento tomada durante un periacuteodo de tiempo con otra medida tomada en un lapso de tiempo maacutes corto Mida la resistencia de aislamiento a los 30 segundos y posteriormente a los 60 segundos con un instrumento digital Para calcular el DAR divida la medida obtenida a los 60 segun-dos por la medida obtenida a los 30 segundos y consulte la tabla 3 para evaluar la condicioacuten del bobinado

Tabla 3 Evaluacioacuten de la relacioacuten de absorcioacuten dieleacutectrica (DAR)

6030 segundos (DAR) Condicioacutenlt 11 Pobre

11 a 124 Cuestionable125 a 13 Aceptable14 a 16 Buena

gt 16 Exelente

Medicioacuten de la resistencia de los bobinados Para verificar conexiones con alta resistencia o posibles conex-iones defectuosas mida la resistencia de los bobinados entre los terminales del motor utilizando un puente o un medidor digital para resistencias bajas (DLRO)

Medicioacuten de la inductancia y capacitancia Con equipos especializados de prueba se pueden comparar las inductancias y capacitancias entre cada par de cables del bobinado y verificar si existe alguacuten desbalance Aunque no hay normas industriales para la aceptacioacuten de estos desbalances los manuales de los fabricantes proporcionan algunas guiacuteas

Anaacutelisis de firma de corriente del motor (MCSA) Esta prueba diagnoacutestica problemas en el rotor detectan-do corrientes inducidas en los devanados del estator y comparando la amplitud de las bandas laterales a 2X frecuencia de deslizamiento a una frecuencia central de 50 oacute 60 Hz Un transformador de corriente (CT) tipo pinza amperimeacutetrica instalado en los cables del motor o los cables de control de un transformador de corriente producen una sentildeal que se muestra en la pantalla de un analizador de espectros generalmente un analizador de vibraciones FFT Para que la prueba sea efectiva la carga aplicada debe producir el deslizamiento sufici-ente para separar las bandas laterales de la frecuencia central Aunque no existen normas industriales para la aceptacioacuten de las pruebas de MSCA los valores de los manuales de los fabricantes sirven como guiacutea La Tabla 4 incluye los problemas que se pueden detectar con esta prueba

Tabla 4 Problemas en el rotor detectables con las pruebas MSCA

Problemas en el rotor Siacutentomas

Fallos de la jaula de ardilla Alta vibracioacuten a la velocidad de operacioacuten 1X con bandas laterales a la frecuencia de paso polar

Barras fisuradas Bandas laterales a la frecuencia de paso polar en los muacuteltiplos de la velocidad de operacioacuten

Barras abiertas o sueltas bull Altos niveles de vibracioacuten a la frecuencia de paso de las barras del rotorbull Bandas laterales a la frecuencia 2X alrededor de la frecuencia de paso de las barras

del rotorbull Muacuteltiplos de la frecuencia de paso de las barras del rotor

La frecuencia de paso de las barras del rotor es igual al nuacutemero de barras del rotor multiplicadas por la velocidad de operacioacuten

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Pruebas de hipot y de impulso (onda de choque) Estas dos pruebas evaluacutean el estado del sistema de aislamiento del motor aplicando a los bobinados una tensioacuten que excede la nominal (una sobretensioacuten) Las pruebas que utilizan sobretensiones pueden causar que un devanado falle provocando una parada de pro-duccioacuten es por esto que estas pruebas no deben formar parte de los programas de PM o PdM (Figura 8) Aunque estas pruebas normalmente no ocasionan dantildeos a los bobinados que se encuen-tran en buenas condiciones pueden causar que los devanados que tengan debilidades eleacutectricas fallen durante la prueba o un poco despueacutes de la misma Nunca aplique sobretensiones a un bobina-do sin contar con un plan B Es mejor que un motor falle bajo condiciones controladas que cuando se encuentre en servicio

Anaacutelisis de vibraciones La prueba mecaacutenica maacutes comuacuten en los programas de PM y PdM es el anaacutelisis de vibraciones utilizando un analizador de espectros FFT La transformada raacutepida de Fouri-er ( FFT) convierte los datos de la vibracioacuten en espectros (amplitud de las formas de onda vs frecuencia) dentro de un amplio rango de frecuencias (Figura 9) Para los motores horizontales los valores de las vibraciones generalmente se toman en los planos horizontal y vertical de ambos rodamientos y axialmente como miacutenimo en uno de los alojamientos de los rodamiento Los valores de vibracioacuten liacutemites seguacuten las normas NEMA aplican solo a motores desacop-ladosndashej a motores que no se encuentran instalados los valores descritos en artiacuteculos teacutecnicos independientes y en los manuales de los fabricantes de los equipos sirven como guiacutea

24 Re-engrase de los rodamientosLa experiencia demuestra que los rodamientos defectuosos causan maacutes fallos en motores que cualquier otra causa particular Para asegurar una larga vida y un funcionamiento confiable del motor verifique regularmente los niveles de lubricacioacuten de los rodamien-tos en busca de fugas y contaminacioacutenDetermine los intervalos de re-lubricacioacuten y el tipo y grado de lubricante adecuados teniendo en cuenta las recomendaciones del fabricante establecidas en la placa de lubricacioacuten (si estaacute disponible) De lo contrario siga las indicaciones descritas en este manual Funciones de los lubricantes Los lubricantes de los rodamientos realizan varias tareas fundamentales que

incluyen Separar las superficies de deslizamiento o de rodadura Reducir el desgaste Minimizar el coeficiente de friccioacuten (ej reduciendo el calentamiento) Remover el calor producido por la friccioacuten Impedir el ingreso de contaminacioacuten Prevenir la corrosioacuten

Figura 8 Las pruebas que emplean sobretensiones no deben formar parte de

un programa de PM o PdM

Velo

cida

d de

la v

ibra

cioacuten

(pul

s p

ico)

Frecuencia (CPM)

Maacutequinas Grado AAplica a maacutequinas sin requerimientos especiales de vibracioacuten

061 g picoAceleracioacuten

constante049 g

60 600 6000 60000 600000

Despla

zamien

to

cons

tante

0002

4rdquo pi

co-pi

co

Liacutemite 015 (montaje resiliente)

0001

9rdquo pi

co-pi

co Limite 012(montaje riacutegido)

Figura 9 Graacutefico NEMA de vibraciones globales

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Rodamientos lubricados con grasa A no ser que se encuentren ldquosellados de por vidardquo los rodamientos lu-bricados con grasa requieren un re-engrase perioacutedico a traveacutes de los tubos de lubricacioacuten Seleccione la grasa compatible la cantidad y los intervalos de lubricacioacuten de acuerdo con las siguientes directrices

Compatibilidad de la grasa No todas las grasas y los aditivos son compatibles por tanto es de vital impor-tancia determinar el tipo de grasa de los rodamientos y re-engrasarlos con un lubricante compatible Los efectos de la incompatibilidad de la grasa variacutean dependiendo de la aplicacioacuten el tipo y el grado de incom-patibilidad y van desde un aumento intermedio del desgaste del rodamiento hasta un fallo catastroacutefico de la maacutequina

Use la Tabla 5 como punto de partida para determinar la compatibilidad de la grasa man-teniendo los siguientes puntos en menteloz No mezcle grasas incompatiblesloz No mezcle grasas cuya compatibilidad se

encuentre al liacutemiteloz Auacuten si la Tabla 5 indica compatibilidad siem-

pre es mejor preguntar a ambos fabricantes No mezcle la grasa si existe una miacutenima dudaDiferentes formulaciones del mismo aceite pueden ser incompatibles por lo que re-lubri-car con grasas de la misma base (ej polyurea con otra polyurea) todaviacutea podriacutea causar problemas Los lubricantes pueden contener ademaacutes aditivos espesantes y algunos de ellos son incompatibles La mejor praacutectica consiste en utilizar la misma grasa que ya existe en los rodamientosndashsiempre y cuando sea la adecuada para la aplicacioacuten

Los signos de incompatibilidad de un lubricante o sus aditivos pueden incluir Aumentos inu-suales del calentamiento desgaste del metal vibracioacuten o emisioacuten ruido cambios inusuales en el color del lubricante un incremento suacutebito de partiacuteculas extrantildeas fugas debidas a los cambios de viscosidad formacioacuten de espuma y emulsionado separacioacuten aparente de fluidos o geles en los visores de aceite

Tabla 5 Compatibilidad de grasas

B = En el liacutemite C = Compatible | = Incompatible

Comp

lejo d

e alum

inio

Comp

lejo d

e bari

oEs

tearat

o de c

alcio

Calci

o anh

idro

Comp

lejo d

e calc

ioSu

lfona

to de

calci

oBe

ntona

(arci

lla)

Estea

rato d

e liio

Litio

anhid

roCo

mplej

o de l

itioPo

lyurea

Con

venc

ional

Polyu

rea es

table

al co

rte

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 Complejo de aluminio I I C I B I I I C I C 2 Complejo de bario I I C I C I I I I I B

3 Estearato de calcio I I C I C C C B C I C 4 Calcio anhidro C C C B B C C C C I C 5 Complejo de calcio I I I B I I I I C C C 6 Sulfonato de calcio B C C B | | B B C I C 7 Bentona (arcilla) I I C C I I | | I I B

8 Estearato de litio I I C C I B I C C I C

9 Litio anhidro I I B C I B I C C I C 10 Complejo de litio C I C C C C I C C I C

11 Polyurea convencional I I I I C I I I I I C 12 Polyurea estable al corte C B C C C C B C C C CEsta informacioacuten solo se debe usar como una guiacutea Consulte al fabricante de cada producto antes de mezclar grasas diferentes

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Cantidad de grasa Un llenado excesivo de la cavidad puede alterar la consistencia de la grasa(cortarla)ndashej calentamiento por friccioacuten que degrada el lubricante separando el aceite de los componentes baacutesicos El exceso de grasa tambieacuten puede contaminar el sistema de aislamiento del motor provocando un fallo prema-turo de los devanados Utilice la siguiente ecuacioacuten para estimar la cantidad de grasa que hay que aplicar durante el re-engrase

G = 011 x OD x W (unidades inglesas) or G = 00048 x OD x W (unidades meacutetricas) Donde G = cantidad de grasa (onzas fluidas o gramos) OD = diaacutemetro exterior del rodamiento( pulgadas o mm) W = ancho del rodamiento (pulgadas o mm) Caacutelculo simple de la cantidad de grasa para un rodamiento de bolas 318 OD = 748rdquo (190 mm) W = 169rdquo (43 mm)

G = 011 x 748rdquo x 169rdquo = 139 oz o G = 00048 x 190 mm x 43 mm = 39 gramos Intervalos de re-engrase Los intervalos de re-engrase para condiciones normales de operacioacuten dependen de la

velocidad y el diaacutemetro interno del rodamiento El intervalo de re-lu-bricacioacuten se calcula con ayuda de la Figura 10 de la siguiente forma loz Busque la velocidad del motor en

el eje horizontalloz Trace una liacutenea vertical desde las

rpm del motor hasta la curva que representa el diaacutemetro interior del rodamiento (en miliacutemetros) o hasta la siguiente medida maacutes pequentildea

loz Desde ese punto trace una liacutenea horizontal hasta interceptar las horas de operacioacuten aplicables para el tipo de rodamiento (intervalo de re-lubricacioacuten)

Condiciones de operacioacuten anormales (ej alta temperatura vibraciones y Figura 10 Intervalos de re-lubricacioacuten para rodamientos de

bolas o rodillos en maacutequinas con ejes horizontales en reposo

Limpie el engrasador y remueva el tapoacuten de drenaje del motor antes de engrasarlo Re-engrase con la cantidad de grasa recomendada para las dimensiones del rodamiento y despueacutes haga funcionar el motor durante al menos 30 minutos sin instalar el tapoacuten de drenaje para purgar el exceso de grasa o la grasa antigua de la caacutemara

1510000

642

100086343

252

15

10080605040302015

10

252

15

100008643

252

15

100075

543

252

15

10075

50

325

215

1000086

43

252

15

100086

43

215

100

HORA

S DE

FUN

CION

AMIE

NTO

C B A

Escala A Riacutegido de bolaslEscala B Rodillos ciliacutendricosEscala C Empuje-bolas y rodillos

RPM100 2 3 4 5 6 7 8 9 1000 2 3 4 5 6 7 8 9 10000

406080100120180200240280

Los intervalos de re-lubricacioacuten para condiciones habituales de funcionamiento pueden ser determinados en funcioacuten dela velocidad y el diaacutemetro interior del rodamiento El diagrama es vaacutelido para rodamientos de maacutequinas con ejeshorizontales en reposo bajo condiciones normales

TIPO DE RODAMIENTO

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contaminacioacuten) pueden requerir un aumento de la frecuencia de re-lubricacioacuten Aparte de la experiencia con la aplicacioacuten no existen reglas simples para determinar el aumento en la frecuencia de re-lubricacioacuten

Rodamientos lubricados con aceite Seleccione el aceite compatible la viscosidad y los intervalos de lubri-cacioacuten de acuerdo con las siguientes directrices

Compatibilidad del aceite Los fabricantes de aceites utilizan muchos aditivos diferentes y algunos de ellos son incompatibles La incompatibilidad de los aditivos del aceite puede producir los mismos problemas ocasionados por la incompatibilidad de las grasas por lo que la mejor praacutectica consiste en determinar el tipo de aceite que hay dentro del caacuterter y re-lubricar con el mismo-siempre y cuando sea apropiado para la aplicacioacuten Si fuese necesario utilizar un aceite diferente pregunte a ambos fabricantes si son compatibles No mezcle los aceites si existe una miacutenima duda

Viscocidad del aceite para rodamientos de bolas y rodillos La Tabla 6 proporciona las directrices para seleccionar la viscosidad del aceite en motores horizontales provistos con rodamientos de bolas y rodillos tomando como baseloz La temperatura de operacioacuten (degC o degF)loz El diaacutemetro medio del rodamiento (dm = (ID + OD)2) en mmloz Velocidad de operacioacuten (n) en rpmloz Nivel de carga del rodamiento (suavenormal o pesadoimpacto)

Tabla 6 Efecto de la temperatura en la seleccioacuten de la viscosidad del aceite para rodamientos de bolas y rodillos en motores horizontales

Viscosidad cinemaacutetica adecuadandashgrado de viscosidad ISO carga suavenormal o [carga pesadaimpacto]

Temperatura de operacioacuten degC (degF)

valor dmn

600000 oacute maacutes 300000 a 600000 300000 o menos

-30 ~ 0 (-22 ~ 32) 15 22 oacute 46 (todas las cargas)

15 22 oacute 46 (todas las cargas)

15 22 oacute 46 todas las cargas)

0 ~ 60 (32 ~ 140) 7 10 oacute 22 [NA] 32 [56 oacute 68] 56 [68]

60 ~ 100 (140 ~ 212) 22 32 oacute 56 [NA] 32 oacute 56 [56 oacute 68] 56 oacute 68 [68 oacute 100]

100 ~ 150 (212 ~ 302) NA (todas las cargas) 56 oacute 68 [68 oacute 100] 56 oacute 68 [100 oacute 460]

Ejemplo Calcule la viscosidad correcta bajo condiciones normales de carga de un rodamiento de bolas 6210 que funciona a 3600 rpm a 90degC (194degF)ndashej la relacioacuten entre la capacidad dinaacutemica del rodamiento y la carga aplicada (Cr Pr) estaacute entre 006 y 012 (006 lt Cr Pr lt012)

loz Calcule el diaacutemetro medio del rodamiento(ID + OD)2) = dm (en mm)(50 + 90)2 = 70 mm

loz Calcule el valor dmn multiplicando el diaacutemetro medio por la velocidad de operacioacuten dm (mm) x n (rpm) = dmn70 x 3600 = 252000 dmn

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loz Seleccione la viscosidad apropiada en la Tabla 6 (en este caso es un aceite para rodamientos o turbinas ISO VG 56 oacute VG 68 )En los motores verticales utilice como guiacutea la Tabla 7 para seleccionar la viscosidad correcta independien-temente del tamantildeo del rodamiento o la velocidad (Nota Si la placa de lubricacioacuten del motor especifica aceite sinteacutetico NO lo sustituya por otro tipo de aceite)

Tabla 7 Viscosidad del aceite en motores verticales con rodamientos de bolas o rodillos

Rodamientos de empuje de bolas de contacto angular

Rodamientos de empuje de rodillos esfeacutericos

Rango de tem-peratura ambiente

Hasta 38degC (100degF)

Por encima de 38degC hasta 60degC (100degF a 140degF)

Hasta 4degC (40degF)

Por encima de 4degC hasta 60degC (40degF a 140degF)

ISO VG 32 68 68 150

Viscosidad del aceite e intervalos de lubricacioacuten para motores con cojinetes anti-friccioacuten En los cojinetes anti-friccioacuten la tolerancia que existe entre su diaacutemetro interno y la zona del eje en la cual se apoya es criacutetica Cualquier pequentildeo contacto metal-metal puede aumentar la temperatura del cojinete y los dantildeos asociados a ello( friccioacuten estriado metal fundido) pueden degradar raacutepidamente el cojinete lo que podriacutea ocasionar un fallo catastroacutefico Para conservar las tolerancias de los cojinetes anti-friccioacuten siga las directrices indicadas en la Tabla 8

Tabla 8 Viscosidad del aceite e intervalos de lubricacioacuten en motores con cojinetes anti-friccioacutens

Temperatura ambiente inicial y rango de temperaturas de operacioacuten degC (degF)

Velocidades del eje (rpm)

Rango de viscosidad ISO

Intervalo de lubricacioacuten

Por debajo de 10degC (50degF) Todas Consulte al fabricante ---

10degC a 32degC(50degF a 90degF)

Mayor a 1800 32 a 68 5000 horas de trabajo o 1 antildeo lo que ocurra primero

Hasta 1800 68 a 100 1 antildeo

Arriba de 32degC (90degF) Todas Consulte al fabricante ---

Intervalos de re-lubricacioacuten con aceite Seleccione los intervalos de re-lubricacioacuten siguiendo las instruc-ciones del fabricante (si estaacuten disponibles) De lo contrario utilice los intervalos indicados en la Tabla 8

ADVERTENCIA Si la unidad tiene bobinas enfriadas por agua esta refrigeracioacuten deberaacute estar operativa De lo contrario la viscosidad del aceite puede caer por debajo de la miacutenima requeri-da para que el rodamiento funcione de forma segura

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Los arranques y paradas frecuentes los ambientes huacutemedos y sucios las temperaturas extremas y otras condiciones de servicio severas requieren cambios de aceite maacutes frecuentes que los indicados en la Tabla 8 Contacte al fabricante para obtener los intervalos de cambio de aceite para situaciones especiacuteficas o verifique regularmente el aceite en busca de decoloracioacuten o contaminacioacuten Reemplaacutecelo si fuese necesario Otra forma para determinar el intervalo del cambio de aceite es enviando a un laboratorio una muestra perioacutedica para su anaacutelisis

Tome las muestras de aceite con el motor en reposo para evitar remover mucho el lubricante Cuando cambie el aceite llene el caacuterter hasta el nivel que normalmente se ve ldquoen reposordquo a traveacutes del visor cuando la maacutequina estaacute parada

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Apeacutendice A Datos baacutesicos del motor y de su instalacioacuten

INSPECCION FISICA (escoja lo que aplique)Faltan partes o estaacuten dantildeadas Pintura exterior defi ciente Sin bloqueo de eje o bloqueo inadecuadoFuga de lubricante Pintura protectora del eje defi ciente Sin defectos visibles

Descripcioacuten de defectos y anomaliacuteas _________________________________________________________________

RESISTENCIA DE AISLAMIENTO NA NPResultado Tensioacuten aplicada Resistencia (megohms)

Pasa Fallo _____ Voltios CC

1-min ________ MΩ10-min _______ MΩ

HIPOT NA NPResultado Tensioacuten aplicada (indique CA o CC)

Pasa Fallo ________ Voltios CA CC

PRUEBA MONO FAacuteSICA DE ROTOR NA NPResultado Corriente (amps) Relacioacuten (max min)

Pasa Fallo

Max ___________Min ___________ __________

RESISTENCIA DE BOBINADOS NA NP

ResultadoResistencia (indique ohms o milliohms)

Cables 1 - 2 Cables 2 - 3 Cables 3 - 1 Pasa Fallo

_________ Ω mΩ

_________ Ω mΩ

_________ Ω mΩ

Si existen maacutes de 3 cables identifi que la conexioacuten entre ellos (ej 1-62-43-5 etc)

IMPULSO NA NPResultado Tensioacuten aplicada

Pasa Fallo ________ Voltios

ACCESORIOS NA NPFuncionan Tipo de dispositivo

Siacute No

Resistencias de calefaccioacuten

PRUEBAS ESTATICAS (MOTOR APAGADO)

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Nota NA signifi ca ldquono aplicardquo y NP signifi ca ldquono realizadardquo

EXENTRICIDAD DEL EJE DE SALIDA NA NPResultado Excentricidad Medida con indicador de

caraacutetula Pasa Fallo __________ (pul o mm)

DIAMETRO DEL EJE DE SALIDA NA NPResultado Diaacutemetro

Medida con microacutemetro Pasa Fallo __________ (pul o mm)

Comentarios sobre las pruebas estaacuteticas (si hay alguno) _________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Formato de muestraID del motor Instalado en FechaMarca Modelo Tipo Ndeg SerieTamantildeo constructivo Encerramiento Voltaje RPMHp kW Amperios a plena carga Efi ciencia a plena carga () Monofaacutesico TrifaacutesicoCoacutedigo Disentildeo Clase de aislamiento PesoRodamiento LA Rodamiento LOA Aplicacioacuten(es)Fecha Instal _______________Amperios en vacio ____ vatios ____

Datos baacutesicos Siacute No

Espectros de vibracioacutenSiacute No

Datos de alineacioacuten Siacute No

Estado del motor Nuevo Reparado Almacenado Ubicacioacuten del motor Motivo del reemplazoHistorial de reparacioacutenComentarios (si hay alguno)

RELACIOacuteN DE ABSORCIOacuteN DIELEacuteCTRICA NA NPResultado 6030 sec (DAR) Condicioacuten

Pasa Fallo

lt 11 Pobre11 a 124 Cuestionable125 a 13 Aceptable14 a 16 Buenogt 16 Exelente

Mida la resistencia de aislamiento (IR) a los 30 segundos y a los 60 segundos con un instrumento digital Divida el valor a los 60-segundos entre el valor a los 30 segundos

Formato de muestra

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Continuacioacuten del formato

NOTAS

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Comentarios sobre las pruebas dinaacutemicas (si hay alguno) __________________________________________________________

PRUEBAS DINAacuteMICAS (MOTOR EN LIacuteNEA)

PRUEBAS EN VACIO NA NPFecha Amps Vatios

Comentarios

ANAacuteLISIS VIBRACIONAL NA NPSe tomaron espectros de vibraciones Siacute NoSi la respuesta es siacute no apunte abajo los datos de las medidas de vibracioacuten)

Resultado

Velocidad de la vibracioacuten medida en puls mms

Lado acoplamientoabajo

OLado op acoplamientoarriba

Pasa Fallo

Horizontal ________ Horizontal ________Vertical ___________ Vertical ___________Axial _____________ Axial _____________

Nota NA signifi ca ldquono aplicardquo y NP signifi ca ldquono realizadardquo

DATOS DE ALINEAMIENTO NA NP

RPMInstalacioacuten En servicio

RPMInstalacioacuten En servicio

Mils mm Mils mm Mils mm Mils mm

Acop

lam

ient

os

corto

s

Desalineamientoparalelo

Acop

lam

ient

os

con

esp

acia

dore

s Desalineamiento paralelo por pul-gada de distanciaDesalineamiento

angular

Pie suave Todas Pie suave Todas

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Apeacutendice B Como leer la placa de datos de un motor

Informacioacuten generalCuando compre o sustituya un motor preste atencioacuten a la terminologiacutea de la placa de datos que describe sus caracteriacutesticas de funcionamiento y su aplicacioacuten Un detalle aparentemente pequentildeo como ldquoDisentildeordquo podriacutea condicionar su eleccioacuten Estar familiarizado con la terminologiacutea de la placa de datos le ayudaraacute a resolver prob-lemas inesperados de funcionamiento

Informacioacuten necesaria Aunque se pueden suministrar maacutes detalles la norma NEMA MG 1 1040 requiere que la placa de datos de un motor cuente con la siguiente informacioacuten (vea la Figura B1) Tamantildeo constructivo (FR) Este normalmente se indica mediante 2 oacute 3 diacutegitos seguidos por una o maacutes letras

que identifican las dimensiones importantes de montaje del motor ej altura de eje y distancias entre los huec-os de fijacioacuten)

Tipo (TYPE) Los fabricantes pueden emplear la casilla opcional de la placa de datos ldquoTyperdquo para designar una familia de productos o rellenarla con otro tipo de adjetivo que identifiquen el montaje la forma o la funcioacuten del motor

Figura B1 Tiacutepica placa de datos NEMA en la que la informacioacuten requerida estaacute resaltadaFigure B1 Typical NEMA nameplate with required information highlighted

FR TYPE

PH

HP RPM SF

VOLTS NEMA NOM EFF

AMPS CODE DES

SF AMPS PF

Temperaturaambiente maacutexima

Tamantildeo constructivo

Nota Las placas de datos pueden incluir el nombre delfabricante y normalmente la ubicacioacuten de su sede principal

Nuacutemero de fases

Clase de aislamiento

Potenciade salida

Corriente acarga nominal

Velocidad acarga nominal

Letra coacutedigo para loskVA de rotor bloqueado

Letra dedisentildeo

Voltaje

Ciclo de trabajoo uso

Frecuencia

Factor se servicio(si es diferente a 10)

Tipo delfabricante

Eficiencia nominalNEMA (cuando searequerida)ldquoPROTEGIDOTERMICAMENTErdquo (siel motor proporcionatoda la proteccioacutendescrita en la normaNEMA MG 1 1256)ldquoPROTECCIOacuteN PORSOBRETEMPERATURA___rdquo y nuacutemero deldispositivo de proteccioacuten(para motores gt1 HP con dispositivos o sistemas de proteccioacuten)

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Potencia de salida (kW) Normalmente expresada en hp o kW este dato indica el valor de la potencia mecaacuteni-ca del motorndashej su capacidad para entregar a la velocidad nominal el torque requerido por la carga

hp = 134 x kW a la inversa kW = 0746 x hp

Ciclo de trabajo o uso (DUTY) Esta designacioacuten especifica el lapso de tiempo durante el cual el motor puede entregar su potencia nominal de forma segura Normalmente es ldquocontinuordquo (Cont) lo que NEMA define como indefinido El ciclo de trabajo de los motores que funcionan de forma intermitente (ej gruacuteas polipastos y actu-adores de vaacutelvulas) generalmente se expresa en minutos Ver la norma NEMA MG 11036

Temperatura ambiente maacutexima Esta es la temperatura maacutexima permitida en el aire circundante para garan-tizar que la temperatura maacutexima de operacioacuten del motor no excede el liacutemite del sistema de aislamiento La temperatura ambiente estaacutendar es de 40degC (104degF) Ver la Nota I en la norma NEMA MG 1 1244

Clase de aislamiento (CLASS INS CLS INSUL CLASS) Esta indica la temperatura que puede soportar el bobinado de un motor y se designa industrialmente con las letras A B F H Entre mayor sea la letra del alfabeto maacutes alta seraacute la temperatura segura de operacioacuten y el bobinado duraraacute maacutes a cualquier temperatura de funcionamiento dada

Velocidad a carga nominal (RPM) Esta es la velocidad a la cual se suministra la potencia de salida a la carga (velocidad a plena carga) Esta seraacute un poco menor que la velocidad sincroacutenica-ej la velocidad del campo magneacutetico rotativo del estator La diferencia entre las dos es la ldquovelocidad de deslizamientordquo o ldquorpm de desli-zamientordquo La Tabla B1 muestra las velocidades a plena carga tiacutepicas para motores pequentildeos y medianos

Tabla B1 Comparacioacuten entre la velocidad sincroacutenica y la velocidad a plena carga para motores de 60 Hz

Velocidad sincroacutenica RPM tiacutepica a plena carga3600 34501800 17501200 1140900 850

Reducir las rpm de deslizamiento aumenta la eficiencia del motor por lo que los disentildeos maacutes eficientes nor-malmente tienen velocidades a plena carga maacutes altas Esto puede ser problemaacutetico a la hora de reemplazar los motores de alta eficiencia en algunas aplicaciones Por ejemplo las bombas centriacutefugas y los ventiladores normalmente demandan una potencia de entrada que variacutea con las rpm elevadas al cubo lo que significa que un pequentildeo incremento en la velocidad produce un aumento mucho maacutes grande de potencia En aplicaciones similares tenga cuidado con esto antes de seleccionar un motor de reemplazo maacutes eficiente

El valor de la temperatura ambiente algunas veces se confunde con el incremento de temperatura El incremento de temperatura normalmente no estaacute expresado en la placa de datos pero la clase de aislamiento siacute El incremento de temperatura se basa en una combinacioacuten de factores como el tipo de encerramiento del motor la clase de aislamiento y el factor de servicio

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Frecuencia (HZ) La frecuencia normalizada en Norte Ameacuterica es 60 Hz y en otras partes del mundo gen-eralmente es de 50 Hz Si la placa de datos muestra maacutes de una frecuencia tambieacuten deberaacute indicar las caracteriacutesticas que dependen de cada una de ellas El aumento del uso de variadores de frecuencia (VFDs) demanda que exista un rango de frecuencias en la placa de datos Si aparece solo una frecuencia consulte al fabricante antes de accionar el motor con un VFD En las aplicaciones que no usan variadores de frecuencia la norma NEMA MG 1 permite una variacioacuten de solo plusmn5 de la frecuencia

Nuacutemero de fases (PH) Una o tres Los motores incluidos en el alcance de este manual son trifaacutesicos alimenta-dos con tres liacuteneas de corriente alterna (CA)

Corriente nominal(AMPS) La corriente nominal son los amperios a potencia nominal (hp) y a frecuencia y voltaje de placa Exceder el valor de la corriente nominal auacuten en una sola fase acortaraacute la vida teacutermica del bobinado

No trate de calcular la carga de un motor a partir de su corriente La corriente del motor no es directamente proporcional a la carga Condiciones como voltajes de liacutenea des-balanceados tensiones por debajo de la nominal o ambas cosas pueden ocasionar que la corriente se desviacutee de los amperios de placa Para obtener un sistema de corrientes equilibrado en aplicaciones con VFD revise tanto el motor como el drive

Voltaje (VOLTS) La norma NEMA MG 1 define los valores de voltaje normalizados para los motores trifaacutesi-cos Entre los maacutes comunes tenemos 200 230 460 y 575volts

La norma NEMA MG 1 permite que un motor funcione a plusmn10 de su voltaje nominal y al mismo tiempo sentildea-la que esto puede acarrear problemas en el funcionamiento del motor (ej eficiencia) Por ejemplo si el voltaje aplicado se reduce un 10 el motor desarrollaraacute como miacutenimo un 20 menos de torque (par) La corriente de liacutenea tambieacuten puede aumentar (un 10 o maacutes) al igual que la temperatura de operacioacuten del motor

Algunos fabricantes indican en la placa diferentes valores de voltajes tales como los populares 208- 230460 V Dado que la tolerancia NEMA de plusmn10 aplicada a un voltaje de 230 voltios cubre la tensioacuten de 207 voltios (230 x 90 = 207) esto parece seguro El problema es que la tensioacuten real de una fuente de voltaje de 208 voltios puede caer tambieacuten por debajo de los 207 voltios

Ademaacutes aunque sea permitido ordenar la fabricacioacuten de un motor de 480 voltios para conectarlo en una red de 480 voltios no es recomendable En este caso el voltaje normalizado del motor deberiacutea ser de 460 voltios considerando que podriacutea haber una caiacuteda en la tensioacuten de liacutenea

La temperatura de operacioacuten a plena carga de un motor puede ser mayor funcionando con un voltaje des-balanceado que con un voltaje balanceado La eficiencia y la vida uacutetil del bobinado pueden disminuir incluso si la potencia del motor ha sido derrateada

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El desbalance de voltaje (ej diferentes vol-tajes de fase) con frecuencia es ignorado No obstante la norma NEMA MG 1 demanda la reduccioacuten de la potencia nominal si el desbal-ance es mayor al 1 Al maacuteximo desbalance de voltaje permitido del 5 la potencia se debe reducir un 25 (Figura B2) No con-funda desbalance de voltaje con variacioacuten de voltaje Como consecuencia de las peacuterdidas adicionales asociadas a ello un desbalance de voltaje tambieacuten reduce la eficiencia del motor

Letra coacutedigo para determinar los kVA a rotor bloqueado (CODE) La norma NEMA MG 1 10372 define los kVA por hp a rotor bloquea-do con una serie de letras coacutedigo (que van desde la A hasta la V)Generalmente entre maacutes alejada se encuentre la letra coacutedigo de la A mayor seraacute la corriente de Inrush por hp Un motor de repuesto con una letra coacutedigo ldquomayorrdquo puede requerir aguas arriba de la in-stalacioacuten aparamenta eleacutectrica diferente como un arrancador maacutes grande

Disentildeo (DES NEMA DESIGN DESIGN) La norma NEMA MG 1 119 define cuatro tipos de disentildeos de mo-tor (A B C y D) en teacuterminos de las caracteriacutesticas de torque(par) y corriente (ver las Tablas B2 y B3 y la Figura B3) La mayoriacutea de motores son fabricados con Disentildeo B debido a su relativa alta eficiencia y sus caracteriacutesticas de torque (par) Los motores con Disentildeo A pueden ser maacutes eficientes pero se emplean con menos frecuencia debido a que su relativa alta corriente de arranque puede causar molestos disparos en el sistema de proteccioacuten del motor Los motores con Disentildeo A tambieacuten pueden requerir arrancadores maacutes grandes que los normalizados

Tabla B2 Disentildeos NEMA versus caracteriacutesticas de torque y corriente

Disentildeo NEMA A B C D

Corriente a rotor bloqueado Alta Media Media Media

Torque a rotor bloqueado Medio Medio Alto Muy alto

Torque maacuteximo Alto Medio Alto Muy alto

Figura B2 Curva de derrateo por desbalance de voltaje

En la placa de datos designaciones que emplean letras similares tambieacuten representan otras carac-teriacutesticas del motor Lea cuidadosamente la placa para evitar mal interpretar la letra coacutedigo el disentildeo y la clase de aislamiento del motor

10

09

08

75 0 1 2 3 4 5

Porcentaje dedesbalance devoltaje

Desviacioacuten maacutex del voltaje promedioVoltaje promedio= 100 x

Ejemplo El voltaje promedio de 460 467 y 450 es 459 V La desviacioacuten maacutexima del promedio es 9 y el

de desbalance = 100 x = 1964599

FACT

OR D

E DE

RRAT

EO

DE DESBALANCE DE VOLTAJE

(Referencia NEMA Std MG 1 1436)

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Tabla B3 Aplicaciones tiacutepicas para diferentes disentildeos

Disentildeos NEMA Aplicaciones

A y B Ventiladores sopladores de aire bombas centriacutefugas compresores descargados y car-gas que requieran torques relativamente bajos

Disentildeo C Transportadores trituradoras bombas reciprocantes y compresores donde se requieren arranques con carga

Disentildeo D Picos de carga elevados que requieren grandes variaciones de velocidad como pun-zonadoras al igual que polipastos y ascensores

Torq

ue (

del

torq

ue a

ple

na c

arga

)

Velocidad ( de la velocidad sincroacutenica)

0

50

100

150

200

250

300

200 40 60 80 100

Disentildeo C oacute H

Disentildeo D

Disentildeo A B oacute N

Eficiencia nominal (NOM EFF) La eficiencia se define como la potencia de salida dividida entre la potencia de entrada expresada como porcentaje(SalidaEntrada) x 100NEMA requiere que la eficiencia de placa sea el valor ldquonominalrdquo basado en el promedio del mayor grupo de motores con el mismo disentildeo La eficiencia real de cualquier motor deberaacute estar dentro de un margen de toler-ancia basado en una variacioacuten en las peacuterdidas del motor de plusmn20 La eficiencia nominal a menudo es utilizada para calcular el consumo de energiacutea La eficiencia nominal debe ser incluida en la placa de datos de los mo-tores polifaacutesicos cuando asiacute lo exija la norma NEMA Std MG11259

Factor de servicio (SF) En una placa de datos es necesario indicar el valor del factor de servicio solo si es mayor de 10 Las normas industriales incluyen factores de servicio de 10 para motores totalmente cerrados

Figura B3 Curvas torque-velocidad para motores con disentildeo NEMA

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y de 115 para motores abiertos Tambieacuten hay disponibles una gran cantidad de motores totalmente cerrados enfriados con ventilador con factor de servicio 115 y existen motores con factores de servicio de 125 14 y maacutes altos

A frecuencia y voltaje nominales la sobrecarga permisible para un motor con un factor de servicio indicado en la placa es igual a la carga nominal multiplicada por ese factor de servicio Sin embargo tal operacioacuten afectaraacute de forma adversa la eficiencia el factor de potencia y el incremento de temperatura del motor

Protegido teacutermicamente (THERMALLY PROTECTED) Las palabras ldquoPROTEGIDO TERMICAMENTErdquo son necesarias si el motor proporciona toda la proteccioacuten descrita en la norma NEMA MG1 1256 (ver norma NEMA Std MG1 172 y 173)

Proteccioacuten por sobre-temperatura(OVERTEMP PROT_ ) Para identificar el tipo de proteccioacuten en motores con potencias nominales superiores a 1 hp provistos con dispositivos o sistemas de proteccioacuten por sobre-tem-peratura se debe escribir en el espacio en blanco un nuacutemero seguacuten lo establecido por la norma NEMA MG1 1257

Otros teacuterminosOtros teacuterminos que podriacutean aparecer en una placa NEMA incluyen Factor de potencia (FP) y condensadores de correccioacuten (MAX KVAR or MAX CORR KVAR) El factor de po-

tencia es la relacioacuten entre la potencia activa (vatios) y la potencia aparente (voltio amperios) del motor a plena carga Si el factor de potencia estaacute indicado en la placa NEMA recomienda expresarlo en porcentaje (no es un requisito)

La placa de datos tambieacuten puede indicar la capacidad maacutexima del condensador empleado para corregir el fac-tor de potencia con un texto como MAX CORR KVAR seguido de un valor numeacuterico en kilovars Utilizar un condensador maacutes grande que el indicado en placa podriacutea producir voltajes altos que pueden dantildear el motor u otro componente

Rodamientos (SHAFT END BRG DE BRG OPP END BRG ODE BRG) Algunos fabricantes proporcionan en la placa de sus motores los datos de los rodamientos que normalmente incluyen el rodamiento del lado acoplamiento o lado carga (shaft- or drive-end bearing) y el rodamiento lado opuesto acoplamiento o lado opuesto carga A pesar que las designaciones pueden variar entre un fabricantes de rodamientos y otro los tipos tamantildeos y modelos normalmente se indican de acuerdo con las normas de los fabricantes americanos de rodamientos mediante un ldquonuacutemero ABMArdquo

Nuacutemero de serie (SERIAL NO o SER NO) Las placas de datos normalmente incluyen la marca y el nuacutemero de serie del motor u otro nuacutemero exclusivo que puede ser usado para seguir la pista del motor a traveacutes del fabricante

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Apeacutendice C Recomendaciones para almacenar los motores

Aspectos baacutesicos para el almacenaje de motoresLos procedimientos apropiados de almacenaje pueden proteger el motor de dantildeos causados por el ambiente Determine los pasos a seguir basaacutendose en el lugar donde estaraacuten y en el tiempo de almacenamiento Menos de un mes Proteja el motor contra el clima y mantenga la temperatura de los bobinados 5-10degC (10-

20degF) por arriba del ambiente (vea maacutes adelante ldquoPreparacioacuten para el almacenajerdquo)

Maacutes de un mes Siga las recomendaciones dadas en ldquoPreparacioacuten para el almacenajerdquo y ldquoMantenimiento perioacutedicordquo de la Paacutegina 32

Estos intervalos de almacenaje y mantenimiento no son definitivos condiciones especiacuteficas ambientales pueden requerir programaciones diferentes No siempre es praacutectico tratar los motores pequentildeos con los mismos cuidados que se brindan a los motores maacutes grandes o maacutes criacuteticos

Preparacioacuten para el almacenaje Almacenamiento en un lugar cerrado Si es posible almacene los motores en un lugar cerrado y en aacutereas lim-

pias secas y calientes

Almacenamiento a intemperie Si esto fuese necesario cubra el motor con una lona hasta el suelo sin apretar-lo demasiado para permitir circulacioacuten de aire suficiente y minimizar la condensacioacuten Proteja el motor contra una inundacioacuten y vapores quiacutemicos peligrosos

Vibracioacuten ambiental Escoja un aacuterea alejada de fuen-tes de vibracioacuten ambiental tales como maquinarias pesadas aacutereas de produccioacuten carreteras muy transit-adas y viacuteas feacuterreas Cuando el motor se encuentra en reposo una exposicioacuten prolongada incluso a pequentildeas vibraciones puede dantildear sus rodamientosndashej for-macioacuten de estriacuteas (ver Figura C1) Si el motor va a ser almacenado en un aacuterea con alta vibracioacuten ambiental asegure el eje para prevenir que se mueva

Posicioacuten Almacene los motores horizontales en posicioacuten horizontal y los motores verticales en una posicioacuten vertical estable

Conserve los bobinados limpios y secos La mejor forma de preservar las propiedades de aislamiento de los bobinados es prevenir la condensacioacuten y la acumu-lacioacuten de humedad A no ser que la temperatura del aacuterea de almacenamiento esteacute controlada mantenga la temperatura de los bobinados 5-10degC (10-20degF) por arriba del ambiente energizando las resistencias de calefaccioacuten (si el motor las tiene) o aplicando ldquovoltaje reducidordquo a una fase del bobinado Otra forma es conservar el bobinado caliente con una fuentes de calor auxiliar por conveccioacuten o soplando aire caliente dentro del motor

Figura C1 El dantildeo del rodamiento que se muestra corresponde a una separacioacuten de los

elementos rodantes Este comenzoacute al estar sometido a vibracioacuten en reposo durante el

transporte o el almacenamiento

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Resistencia de aislamiento (IR) de los bobinados Antes de almacenar el motor mida y registre el valor de la IR corregido a una temperatura estaacutendar y vuelva a hacer lo mismo justo antes de poner el motor en servicio Antes de instalar el motor realice las acciones pertinentes para corregir cualquier descenso en la IR (Vea la Paacutegina 14 ldquoPrueba de Resistencia de aislamiento (IR) rdquo)

Plagas Tome precauciones para evitar que animales e insectos ingresen al motor Roedores serpientes paacutejaros u otros pequentildeos animales pueden dantildear el aislamiento del bobinado ademaacutes las avispas de barro y otros insectos similares pueden obstruir la ventilacioacuten o los agujeros de drenaje

Superficies del motor Recubra con pintura anti-oxidante todas las superficies externas mecanizadas (espe-cialmente las puntas del eje) y en ambientes huacutemedos tambieacuten recubra las zonas del eje en las que apoyan los cojinetes y otras superficies internas En las aacutereas tropicales aplique un fungicida para proteger los devanados Es posible que sea necesario desmontar el motor para remover la pintura protectora antes de poner el motor en servicio

Rodamientos lubricados con grasa Para prevenir la corrosioacuten y la contaminacioacuten durante largos periacuteodos de almacenamiento limpie las boquillas de entrada de grasa y remueva los tapones de drenaje antes de re-engrasar el motor con grasa compatible Despueacutes de la lubricacioacuten purgue el exceso de grasa o la grasa antigua de la caacutemara de lubricacioacuten haciendo funcionar el motor durante al menos 30 minutos con los tapones removidos

Si el motor ha sido almacenado por varios antildeos la grasa probablemente deberaacute estar endurecida y el tubo de drenaje podriacutea estar obstruido con grasa seca En este caso el motor deberaacute desmontarse para retirar la grasa antigua y posteriormente ser re-lubricado antes de su puesta en servicio

Rodamientos lubricados con aceite Siempre drene el aceite antes de mover el motor Despueacutes de situar el motor en el aacuterea de almacenamiento llene el caacuterter con el aceite correcto que tenga los inhibidores de corrosioacuten y oxidacioacuten adecuados Idealmente el aceite deberaacute cubrir completamente el rodamiento sin sobrepasar el cilindro o tubo que sirve para la contencioacuten del aceite o el sello de laberinto Antes de poner el motor en servicio drene y reemplace el aceite

No re-engrase los rodamientos con el drenaje cerrado o mientras el motor esteacute funcionando

Siempre drene el aceite antes de mover el motor De lo contrario el lubricante puede salpicar al exterior y contaminar los bobinados o incluso iniciar un efecto capilar que puede succionar aceite del caacuterter

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Mantenimiento perioacutedico Mensual Inspeccione el aceite para determinar si existen evidencias de humedad oxidacioacuten o contaminantes

Reemplace el aceite siempre que encuentre contaminacioacuten o cada 12 meses

Cada 1 oacute 3 meses Gire el eje manualmente varias veces para conservar la peliacutecula de lubricante en las pistas de los rodamientos o en los ejes de apoyo de los cojinetes Esto tambieacuten ayuda a prevenir dantildeos en los elementos rodantes (ej estriacuteas) que pueden ocurrir con el tiempo debido incluso a pequentildeas vibraciones

Cada 2 oacute 3 meses Mida la resistencia de aislamiento (IR) y compare los resultados corregidos por temperatura con los valores base tomados antes de almacenar el motor Antes de instalar el motor lleve a cabo las acciones necesarias para corregir cualquier descenso en la IR (Vea la Paacutegina 14 ldquoPrueba de Resistencia de aislamiento (IR)rdquo)

Cada 3 meses Inspeccione los rodamientos lubricados con grasa tomando una muestra del tubo de drenaje para ver si hay humedad oxidacioacuten o contaminacioacuten Si existe humedad probablemente los rodamientos pre-senten dantildeos por oxidacioacuten y sea necesario remplazarlos

Cada 5 antildeos Considere reemplazar la grasa y los rodamientos Para entonces el aceite y los ingredientes de la base de la grasa probablemente se hayan separado y las vibraciones de bajo nivel pueden haber causado es-triacuteas en las pistas de los rodamientos Si se ha acumulado humedad entre las bolas y las pistas pueden haberse presentado dantildeos por oxidacioacuten o corrosioacuten

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Glossary

Temperatura ambientendashLa temperatura del medio de refrigeracioacuten circundante conocida comuacutenmente como temperatura ambienteDato baacutesicondashUna medida tomada cuando el motor estaacute en buen estado que se usa como referencia para labores de seguimiento y anaacutelisisTorque maacuteximondashEl maacuteximo torque que el motor podraacute desarrollar a voltaje y frecuencia nominales sin que se presente una caiacuteda abrupta de la velocidad tambieacuten denominado torque de desenganche o par maacuteximoEficienciandashLa relacioacuten entre el trabajo uacutetil realizado y la energiacutea utilizada para producirlo Es la relacioacuten entre la potencia de salida dividida entre la potencia de entradaVelocidad a plena cargandashLa velocidad a la cual cualquier motor produce su potencia de salida nominalTorque a plena cargandashEl torque requerido para producir la potencia nominal a la velocidad de plena cargaMotor de propoacutesito generalndashMotor de induccioacuten de CA con potencia nominal menor o igual a 500 hp construc-cioacuten abierta o cerrada de trabajo continuo disentildeado con paraacutemetros normalizados con caracteriacutesticas estaacutendar para ser utilizado bajo condiciones de servicio sin restricciones en una aplicacioacuten particular (ver la norma NEMAMG1161)Hercio (Hz)ndashTerminologiacutea preferida para ciclos por segundo(frecuencia)Caballo de fuerza (hp)ndashUna unidad para la medida de la potencia de los motores o la velocidad a la que se hace el trabajo Un caballo de fuerza equivale a 33000 lb-pie por minuto (550 lbbullpie por segundo o 746 vatios Tam-bieacuten es la unidad de potencia de los motores fabricados en el continente norte americanoAislamientondashMaterial no conductivo que separa las partes de un motor que conducen corriente o los materiales adyacentes que se encuentran a diferente potencialKilovatio (kW)ndashUna unidad de potencia eleacutectrica Tambieacuten es la unidad de potencia de los motores eleacutectricos fabricados fuera del continente norte americanoCorriente a rotor bloqueadondashCorriente de liacutenea en estado estable medida a frecuencia y voltaje nominales con el rotor en reposoTorque a rotor bloqueadondashEl torque miacutenimo que el motor desarrollaraacute en reposo para todas las posiciones angu-lares del rotor cuando se aplican el voltaje nominal a frecuencia nominalNEMAndashSiglas de la National Electrical ManufacturersAssociationPolosndashLos polos magneacuteticos que se forman dentro del motor debido a la ubicacioacuten y la conexioacuten de los devana-dosIncremento de temperatura nominalndashEs el aumento de temperatura permisible por encima del ambiente para un motor que esteacute funcionando con cargaRotorndashEl elemento rotativo de cualquier motor o generadorDeslizamientondashLa diferencia entre la velocidad sincroacutenica y la velocidad de operacioacuten comparada con la veloci-dad sincroacutenica expresada en porcentaje Tambieacuten es la diferencia entre la velocidad sincroacutenica y la velocidad de operacioacuten expresada en rpm

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Pie suavendashUna condicioacuten en la cual las patas de un motor y la zona de la base en la que se apoyan no se encuen-tran en el mismo planoEstatorndashLa parte estaacutetica del motor este teacutermino describe comuacutenmente la parte estaacutecionaria del motor que con-tiene los devanadosVelocidad sincroacutenicandashLa velocidad del campo magneacutetico rotativo creado por el bobinado del estator Velocidad sincroacutenica = (Frecuencia x 120) (Nuacutemero de polos)TorquendashLa fuerza rotativa producida por un motor Las unidades del torque se expresan en lb-pie o lb-pul (siste-ma Ingleacutes) o newton-metro (sistema meacutetrico)TendenciandashAnaacutelisis del cambio presentado en una medida tomada durante muchos intervalos de medicioacuten

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Bibliografiacutea

ANSIEASA Standard AR100-2015 Recommended Practice for the Repair of Rotating Electrical Apparatus Electrical Apparatus Service Association Inc St Louis MO 2015 (For information call EASA at 314-993-2220 or browse to wwweasacom)

Electrical Engineering Pocket Handbook Electrical Apparatus Service Association Inc St Louis MO 2015 (For information call EASA at 314-993-2220 or visit wwweasacom)

Mechanical Reference Handbook Electrical Apparatus Service Association Inc St Louis MO 2015 (For information call EASA at 314-993-2220 or visit wwweasacom)

NEMA Standard MG 1-2014 Motors and Generators National Electrical Manufacturers Association Rosslyn VA 2014 (For information call NEMA at 703-841-3200 or visit wwwnemaorg)

NEMA Standard MG 10-2013 Energy Management Guide for Selection and Use of Fixed Frequency Medi-um AC Squirrel-Cage Polyphase Induction Motors National Electrical Manufacturers Association Rosslyn VA 2014 (For information call NEMA at 703-841-3200 or visit wwwnemaorg)

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Notas

Electrical Apparatus Service Association Inc1331 Baur Blvd bull St Louis MO 63132 bull 314-993-2220 bull Fax 314-993-1269

Email easainfoeasacom bull Website wwweasacom

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  • 1 Instalacioacuten arranque e informacioacuten baacutesica
    • 11 Consideraciones baacutesicas del sistema
    • 12 Instalacioacuten
    • 13 Procedimientos de arranque
    • 14 Datos baacutesicos
    • 15 Gestioacuten total del motor
      • 2 Seguimiento operacional y mantenimiento
        • 21 Aplicacioacuten-consideraciones especiacuteficas
        • 22 Mantenimiento preventivo predictivo y basado en la confiabilidad
        • 23 Inspeccioacuten y pruebas
        • 24 Re-engrase de los rodamientos
          • Datos baacutesicos del motor y de su instalaci
            • Formato de muestra
            • Otros teacuterminos
              • Como leer la placa de datos de un motor
                • Informacioacuten necesaria
                • Mantenimiento perioacutedico
                  • Recomendaciones para almacenar los motores
                    • Aspectos baacutesicos para el almacenaje de motores
                    • Preparacioacuten para el almacenaje
                      • Notas
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Utilizando un medidor digital para bajas resistencias (DLRO) y un megoacutemetro mida y registre la resistencia liacutenea-liacutenea de los bobinados y la resistencia de aislamiento corregida por temperatura (vea la paacutegina 14 ldquoIn-speccioacuten y pruebasrdquo)

Verifique que tanto el sistema de control como la proteccioacuten contra sobrecargas son adecuados para la poten-cia del motor

Inspeccione y pruebe los motores que han estado almacenados para cerciorarse que no han sufrido deterioro (ver el Apeacutendice C)

Ambiente Para asegurar una refrigeracioacuten adecuada conserve el ambiente de operacioacuten del motor libre de polvo y

desechos y verifique que el aire caliente no estaacute siendo re-circulado hacia la entrada de aire del motor Si fuese necesario instale una fuente externa de aire filtrado para proporcionar un volumen de aire suficiente

Cuando sea praacutectico aiacutesle el motor de las fuentes de vibracioacuten externas

Base y fundacioacuten del motorLa base y la fundacioacuten del motor deberaacuten soportar ade-cuadamente el peso del motor y sus fuerzas de par Las fundaciones de concreto deberaacuten estar niveladas y pro-porcionar gran rigidez estructural y una amortiguacioacuten adecuada de las vibraciones La base deberaacute absorber las fuerzas de vibracioacuten sin que existan frecuencias de resonan-cia en el sistema mecaacutenico Las bases de acero montadas sobre concreto deberaacuten estar fraguadas y ancladas de forma segura Las bases corredizas empleadas para ajustar las poleas deberaacuten asegurar el motor con rigidez Otros puntos a considerar Siempre eleve el motor desde los puntos de izaje (vea la

Figura 2) En los motores grandes utilice por seguridad todas las asas yo caacutencamos para evitar distorsionar la carcasa

Monte los motores con cojinetes anti-friccioacuten a nivel para asiacute garantizar una lectura apropiada del nivel de aceite y la lubricacioacuten correcta de los cojinetes

En motores grandes no retire los protectores de eje que evitan el movimiento axial del rotor durante el transporte hasta que todo esteacute listo para el montaje

Figura 2 Meacutetodos de izaje seguros

SAFE METHODS OF MOTOR LIFTING

Para elevacioacuten exclusiva de la maacutequina

Elevacioacuten de unamaacutequina vertical

utilizando varios caacutencamosy un balanciacuten de carga

Utilizando un caacutencamo

max 45deg max30deg

Elevacioacuten de unamaacutequina horizontal

utilizando un caacutencamoy un balanciacuten de carga

Elevacioacuten de la maacutequinacon un balanciacuten de carga

Utilizando varios caacutencamos

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Conexiones eleacutectricas Cumpla con todos los coacutedigos y reglamentos eleacutectricos aplicables

Antes de trabajar en el motor bloquee y etiquete todas las fuentes de energiacutea potenciales

Para evitar fallos eleacutectricos cercioacuterese que todas las conexiones se encuentran aisladas y apretadas correcta-mente (incluyendo el cable de tierra del equipo si es requerido por el reglamento de instalacioacuten) No utilice conectores de torsioacuten (capuchones)

Registre la corriente en vacio del motor en el formato (vea el Apeacutendice A)

Instale la tapa de la caja de conexiones

Alineamiento y vibracioacutenAlinee el motor y la maacutequina impulsada especialmente si los dos se encuentran acoplados de forma directa La desalineacioacuten puede causar niveles altos de vibracioacuten que dantildean los rodamientos y aflojan los elementos de sujeccioacuten y montaje Existen equipos laacuteser disponibles para alinear tanto poleas como acoples directos En caso que las tolerancias de alineamiento del fabricante de la maacutequina no se encuentren disponibles utilice los valores de la Tabla 1 Pie suave Los procedimientos de alineamiento

incluyen verificar y corregir ldquoel pie suaverdquo o ldquopata cojardquondasheste es un problema comuacuten en el cual las patas de montaje no se encuentran en el mismo plano y por consiguiente no se asientan correctamente sobre la base del motor (ver Figura 3) A no ser que este problema sea corregido instalando calzos o shims (ver Figura 4) apretar los tornillos de montaje cuando exista pie suave puede torcer la carcasa del motor Vea en la Tabla 1 las tolerancias sugeridas para el pie suave

SOFT FOOT TYPES

Paralelo Angular

POSITIONING OF DIAL INDICATOR

Instale un indicador de caraacutetula para detectar elmovimiento hacia arriba de la pata del motor y luegoafloje el perno de sujecioacuten para verificar la deflexioacuten

Figura 3 Tipos de ldquopie suaverdquo

Figura 4 Utilizando un indicador de caraacutetula para detectar el ldquopie suaverdquo

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Paralelo Angular Combinado

Figura 5 Tipos de desalineamiento

Tabla 1 Tolerancias de alineamiento sugeridas para ejes acoplados directamente

RPMInstalacioacuten En servicio

Mils mm Mils mmPie suave Todas plusmn10 plusmn0025 plusmn15 plusmn0038

Acoplamientos cortos

Paralelismo 1200 plusmn125 plusmn0032 plusmn20 plusmn0051

1800 plusmn10 plusmn0025 plusmn15 plusmn0038

3600 05 0013 075 0019

Angularidad 1200 05 0013 08 0020

1800 03 0008 05 0013

3600 02 0005 03 0008

Acoplamientos con espaciador

Paralelismo por pulgada de largo del espaciador

1200 09 0023 15 00381800 06 0015 10 00253600 03 0008 05 0013

ldquoEl pie suaverdquo describe la condicioacuten en la cual las patas no se encuentran en el mismo plano Medido en mils (1 mil = 001 pul) o miliacutemetros(mm)

Para calcular la angularidad en milspul (mm) mida la apertura maacutes amplia en mils(mm ) a continuacioacuten reste la apertura maacutes estrecha en mils(mm) y divida por el diaacutemetro del acoplamiento en pulgadas (mm) Nota Con temperatura el movimiento hacia arriba y hacia abajo del eje del motor y del eje impulsado puede ser en cualquier direccioacuten (vea Figura 5)

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Alineacioacuten de ejes acoplados directamente Utilizando las tolerancias de la Tabla 1 instale los calzos adec-uados bajo las patas del motor En la mayoriacutea de las aplicaciones que emplean acoplamientos directos el eje del motor y el eje impulsado deben estar colineales a plena carga Si la maacutequina impulsada funciona a una temperatura mucho mayor o menor que la del motor se espera una desalineacioacuten inicial ldquoen reposordquo la cual se corregiraacute por siacute misma una vez la maacutequina impulsada se caliente o se enfriacutee Para confirmar el efecto de la temperatura haga funcionar el equipo hasta que alcance su maacutexima temperatura apague el motor e inmediat-amente verifique el alineamiento Realice cualquier correccioacuten que sea necesaria

Alineacioacuten de maacutequinas con transmisioacuten por correas Una mala alineacioacuten puede someter los rodamientos del motor a una carga axial excesiva Tambieacuten puede sobre-tensionar las correas aumentando la carga radial en los rodamientos Este tipo de alineacioacuten es maacutes sencilla que la de los ejes acoplados directamente pero auacuten debe ser realizada con precisioacuten La herramienta correcta puede ser una sencilla regla o un laacuteser para alinear ejes con distancias entre centros muy largas

Ajuste la tensioacuten de la correa dentro del rango especificado por el fabricante y verifiacutequela despueacutes de un diacutea de operacioacuten Dependiendo del tipo de correa normalmente la tensioacuten disminuye un poco despueacutes de la instalacioacuten particularmente si las correas son nuevas

Para poleas con varias correas las correas deben ser conjuntos a juego De otra forma algunas no quedaraacuten bien tensionadas causando que patinen y que hagan ruido Aplicar maacutes tensioacuten para eliminar el ruido so-bre-tensionaraacute las otras correas

Niveles de vibracioacuten Un motor correctamente montado y alineado funcionaraacute con unos niveles de vibracioacuten muy bajos en las direcciones horizontal vertical y axial -generalmente por debajo de 015 puls pico (25 mms rms) - En caso de que existan niveles de vibracioacuten maacutes altos en instalaciones nuevas se requeriraacute realizar un anaacutelisis de vibraciones maacutes detallado El cual puede indicar problemas de montaje o alineamiento aco-plamientos o poleas des-balanceos o problemas en la maacutequina impulsada

Un montaje firme y seguro y una buena alineacioacuten garantizaran un funcionamiento confiable y la maacutexima rentabilidad para su motor eleacutectrico Dado que las condiciones de funcionamiento la carga y el alineamiento pueden cambiar con el tiempo seraacute necesario verificar los niveles de vibracioacuten al menos cada trimestre

Dispositivos para montaje en eje y acoplamientos

Antes de instalar las correas o acoplar la mitad del acoplamiento en la maacutequina impulsada energice el mo-tor durante un instante para confirmar el sentido de giro

Instale los dispositivos para montaje en eje (mitades de acoplamiento poleas y pintildeones) utilizando equipos idoacuteneos para evitar dantildear el dispositivo o el eje

Consideraciones especiales para motores con cojinetes anti-friccioacutenloz Para evitar dantildeos en los cojinetes utilice acoplamientos que limiten el juego axialloz Instale los acoplamientos con el rotor situado en la posicioacuten marcada para el centro magneacutetico

Si es posible instale los dispositivos para montaje en eje despueacutes que el motor haya sido montado y calzado y se haya determinado su sentido de giro

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Guardas de proteccioacutenUna vez finalizados y verificados los trabajos de instalacioacuten y de alineamiento instale guardas de proteccioacuten en todas las partes rotativas que queden expuestas para garantizar una operacioacuten segura y confiable

13 Procedimientos de arranqueMotores que estaban almacenados Antes de instalar un motor que estuvo almacenado durante unas pocas semanas Inspeccioacutenelo y liacutempielo exhaustivamente para que quede como cuando fue ldquoenviado por primera vezrdquo

Si el motor ha sido sometido a vibraciones desmoacutentelo y verifique si existen dantildeos en sus rodamiento (ej formacioacuten de estriacuteas y de puntos huecos) y reemplace cualquier rodamiento averiado

Para el almacenamiento de los motores lubricados con grasa las cavidades de los rodamientos deben haber sido rellenadas Para evitar contaminar los devanados retire los tapones de drenaje antes de antildeadir el lubri-cante especificado en la placa de datos A continuacioacuten purgue la grasa antigua o el exceso de grasa de las cavidades de los rodamientos haciendo funcionar el motor en vacio durante 10-20 minutos y cambie los ta-pones de drenaje Si hubiese alguacuten tipo de humedad presente en la grasa purgada lo maacutes probable es que los rodamientos esteacuten oxidados y sea necesario reemplazarlos

Si el motor ha estado almacenado durante varios antildeos es probable que la grasa esteacute seca o separada y que los tubos de drenaje se encuentren obstruidos En este caso seraacute necesario desmontar el motor limpiar la grasa antigua y rellenar los rodamientos con la cantidad adecuada del lubricante especificado(consulte las Paacuteginas 16-21 para obtener informacioacuten sobre la cantidad de grasa y la compatibilidad entre lubricantes)

Para evitar la contaminacioacuten de los bobinados drene los motores lubricados con aceite antes de moverlos Despueacutes de su instalacioacuten llene el caacuterter de aceite con el lubricante recomendado por el fabricante

Compruebe la resistencia de aislamiento (IR) y el iacutendice de absorcioacuten dieleacutectrica (DAR) de los devanados como se describe en la Paacutegina 14 ldquoInspeccioacuten y pruebasrdquo y registre los resultados

Si los resultados de las pruebas de IR y DAR son satisfactorios pruebe el motor en vacio

Despueacutes siga los procedimientos establecidos para ldquoMotores reparados o de repuestordquo(descritos a continuacioacuten)

Motores reparados o de repuesto Antes de poner en servicio los motores reparados o de repuesto haacutegalos fun-cionar durante un corto periacuteodo de tiempo para verificar su operacioacuten Si el motor vibra o emite ruidos u olores inusuales corte el suministro eleacutectrico inmediatamente y busque la

causa

Los problemas eleacutectricos y magneacuteticos que se pueden manifestar por siacute mismos tales como la vibracioacuten o el ruido mejoraraacuten al instante cuando se corte la alimentacioacuten eleacutectrica

Si las caracteriacutesticas de funcionamiento mecaacutenico no mejoran esto podriacutea indicar que existen problemas de desbalance mecaacutenico en el rotor del motor o en la maacutequina impulsada o una desalineacioacuten entre el motor y el dispositivo de carga

Si el motor funciona con normalidad permita que alcance la velocidad maacutexima antes de cortar el suministro eleacutectrico

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Siempre realice el bloqueo y etiquetado del motor antes de acoplar la carga impulsada Una vez el motor y la carga impulsada funcionen correctamente registre en el formato de esa instalacioacuten los

valores de corriente y voltaje a plena carga de las tres fases del motor (vea en la Paacutegina 22 el modelo del forma-to) Si es posible tambieacuten tome nota de la potencia de entrada con carga

En caso que el motor cuente con sensores de temperatura monitorice las temperaturas en los rodamientos y en el devanado hasta que estas se estabilicen Tome nota de estos valores como tambieacuten de la temperatura ambi-ente y la humedad

Para aplicaciones criacuteticas registre los valores de la firma de las vibraciones en toda la maacutequina para utilizarlos como datos base o valores de referencia en el programa de mantenimiento predictivo (ver a continuacioacuten ldquoDa-tos baacutesicos del motorsistemardquo)

14 Datos baacutesicosLas praacutecticas de mantenimiento han evolucionado desde el reactivo hasta el predictivo lo que hace posible funcionar con menos motores de repuesto poco personal disminuir los tiempos muertos y bajar los costes de operacioacuten Para prolongar al maacuteximo la vida del equipo compare los datos baacutesicos de la instalacioacuten (vea un formato de muestra en la Paacutegina 22) con los resultados de las pruebas futuras que hacen parte del programa de mantenimiento preventivo o predictivo (preferiblemente)Analizar la tendencia de los datos ayuda a los operarios a reconocer cambios en las condiciones y a prevenir fallos catastroacuteficos En caso de que ocurra un fallo la tendencia de los datos podriacutea ayudar tambieacuten a identificar su causa (Vea en la Paacutegina 12 ldquoMantenimiento preventivo predictivo y basado en la confiabilidadrdquo) Para esto los profesionales de los centros de servicio locales pueden ser recursos muy valiosos

Datos baacutesicos del motorsistemaLos cambios en los niveles de vibracioacuten del motorsistema proporcionan la mejor advertencia inicial de que se estaacuten presentando problemas en los componentes del motor o del sistema Otros paraacutemetros a vigilar pueden incluir la temperatura de operacioacuten de los componentes criacuteticos las tolerancias mecaacutenicas y el funcionamiento general del sistema incluyendo salidas como el caudal el tonelaje y el volumen

Meacutetodos para determinar los datos baacutesicosLos datos baacutesicos especiacuteficos del motor incluyen registros de los valores de las pruebas eleacutectricas mecaacutenicas y de vibracioacuten realizadas durante la puesta en servicio de los motores o antes de almacenarlos Idealmente los datos baacutesicos se deben obtener para todos los motores nuevos reparados o montados in situ pero puede que esto no sea praacutectico en algunas aplicacionesLos datos baacutesicos de los motores por lo general incluyen todos o algunos de los siguientes valores Corriente con carga velocidad y voltaje en terminales Los cambios en estos paraacutemetros normalmente

indican que un componente vital del sistema se encuentra dantildeado o que estaacute a punto de fallar Otras pruebas eleacutectricas pueden incluir la resistencia de aislamiento la resistencia en terminales del bobinado a una tempera-tura conocida la corriente y el voltaje en vacio y las caracteriacutesticas de arranque

Algunos cambios en la corriente y la velocidad pueden ser normales dependiendo del tipo de carga

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Anaacutelisis de firma de corriente del motor (MCSA) Este tipo de anaacutelisis diagnoacutestica problemas en la jaula de ardilla del rotor (ej barras rotas o un entrehierro irregular) La prueba es maacutes precisa cuando los datos de referencia han sido establecidos con anterioridad a lo largo de la vida del motor (ver Paacutegina 15)

Comprobaciones mecaacutenicas Estas normalmente consisten en la medicioacuten de la excentricidad en el eje (TIR) y la verificacioacuten del pie suave

Vibraciones Aunque los valores generales de las vibraciones pueden ser utilizados como referencia se pre-fieren los espectros de vibracioacuten en forma de Transformada Raacutepida de Fourier (FFT) tomados en cada uno de los tres planos de los alojamientos de los rodamiento (ver ldquoAnaacutelisis de vibracionesrdquo en la Paacutegina 16) Para determinar los datos baacutesicos en los motores provistos con cojinetes anti-friccioacuten se pueden utilizar sondas de proximidad

Termografiacutea infra-roja Con esta herramienta se pueden detectar cambios en la temperatura de operacioacuten de los componentes criacuteticos del motor especialmente en los rodamientos

Datos baacutesicos para motores nuevos Comparar los valores de faacutebrica de la resistencia de los bobinados y de la corriente en vacio con los datos tomados con carga puede ser de utilidad cuando se monitoriza la condicioacuten de un motor nuevo o para solucionar problemas en el sistema Los datos baacutesicos originales generalmente estaacuten disponibles a traveacutes de los fabricantes o en sus sitios web la precisioacuten de los datos de faacutebrica depende de la forma en la que hayan sido obtenidos pero generalmente es suficiente para su uso en campo

Los datos baacutesicos tomados en un motor instalado recientemente pueden revelar errores (ej conexioacuten para un voltaje incorrecto) y prevenir fallos prematuros en el motor Enveacutes de un ldquosimple toquerdquo para verificar el sentido de giro antes de acoplar el motor con la carga haacutegalo funcionar lo suficiente para medir las corrientes de liacutenea en las tres fases como tambieacuten los voltajes y los niveles de vibracioacuten

Datos baacutesicos para motores reparados Los centros de servicio normalmente suministran los datos de las pruebas en vacio o a plena carga (cuando esteacute estipulado) de los motores que han reparado incluyendo vol-tajes corrientes y espectros de vibracioacuten Comparar estos resultados con los datos baacutesicos histoacutericos o con los obtenidos in situ cuando el motor regresa al servicio pueden confirmar la calidad de la reparacioacuten o poner de manifiesto posibles problemas ocultos del sistema Por ejemplo un aumento en los niveles de vibracioacuten de las pruebas in situ podriacutea indicar problemas en la base o en el equipo impulsado en lugar de un rotor desequilib-rado

Para motores recieacuten reparados que han estado en funcionamiento muchos antildeos las comparaciones con los datos baacutesicos son muy valiosas para el anaacutelisis de la causa raiacutez del fallo e incluso pueden poner de manifiesto dantildeos ocasionados por ciertos tipos de fallos (ej un eje roto) Para identificar correctamente la causa y el efecto y prevenir que estos fallos vuelvan a ocurrir siempre investigue el fallo del equipo al nivel del sistema

Comparar los datos baacutesicos de un motor que ha fallado con los de un motor de repuesto puede revelar una debilidad del sistema relacionada con la aplicacioacuten o el proceso

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Como utilizar los datos baacutesicos del motorsistemaEl mantenimiento realizado durante la operacioacuten normal del motor y en las paradas de produccioacuten planeadas oscila desde un monitoreo al azar hasta un seguimiento programado aunque su frecuencia puede depender del tamantildeo la ubicacioacuten y la naturaleza criacutetica de la aplicacioacuten Para poder realizar comparaciones uacutetiles las vari-ables baacutesicas se deben correlacionar con aquellas que fueron recopiladas durante el arranque inicial o despueacutes de realizar varias reparaciones A continuacioacuten presentamos un par de ejemplos Hacer el anaacutelisis de tendencia de los datos baacutesicos de una bomba centriacutefuga puede alertar al operario sobre un

cambio significativo en la corriente de liacutenea que indica que la eficiencia de la bomba se ha reducido Reparar o reemplazar la bomba restauraraacute la eficiencia del sistema motorbomba mientras se mejora la produccioacuten

Eficiencia del sistema = Eficiencia del motor x Eficiencia de la bomba

094 (eff del motor) x 060 (eff reducida de la bomba) = 056

094 (eff del motor) x 080 (eff de la bomba reparada) = 075

Analizar la tendencia de los datos baacutesicos de la corriente consumida por un motor desacoplado o de la resis-tencia de aislamiento de su bobinado pueden evitar un fallo del bobinado debido a la pronta deteccioacuten de un deterioro del sistema de aislamiento o de un rodamiento desgastado En estos casos por lo general los mo-tores se pueden limpiar y reparar enveacutes de ser rebobinados

15 Gestioacuten total del motorLos programas para efectuar la gestioacuten total de los motores generalmente realizan un seguimiento de las com-pras y de los repuestos en una base de datos utilizando para ello la informacioacuten de la placa del motor su ubicacioacuten y la aplicacioacuten Normalmente tambieacuten realizan el seguimiento de los datos baacutesicos del mantenimien-to del almacenaje y de las reparacionesTales programas bajan los costos reduciendo los tiempos muertos (repuestos faacutecilmente disponibles) y dis-minuyen los inventarios (identificacioacuten de los repuestos que se pueden usar en varios sitios) Aquiacute el punto clave consiste en determinar si la solucioacuten maacutes confiable y menos costosa es almacenar los motores de repuesto in situ o contratarlo con un centro de servicios u otro proveedor

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2 Seguimiento operacional y mantenimiento

21 Aplicacioacuten-consideraciones especiacuteficasEvaluacutee cuidadosamente la aplicacioacuten- consideraciones especiacuteficas para asegurar el funcionamiento confiable y eficiente de sus motores Eficiencia y peacuterdidas de los motores En los motores eleacutectricos la eficiencia se define como la potencia de sali-

da dividida por la potencia de entrada expresada en porcentajeEficiencia = Potencia de salida Potencia de entrada x 100 Debido a las peacuterdidas en el motor una pequentildea parte de la potencia de entrada se convierte en calor en lugar de trabajo Lo anterior incluye las peacuterdidas Isup2R en el estator y el rotor las peacuterdidas por friccioacuten y ventilacioacuten las peacuterdidas en el nuacutecleo y las peacuterdidas adicionales con cargaPotencia de entrada - Potencia de salida = Peacuterdidas en el motorLos motores maacutes eficientes tienen menos peacuterdidas que los motores de eficiencia estaacutendar por lo tanto con-sumen menos energiacutea funcionan maacutes frescos y duran maacutes Por motivos de mercadeo y poliacuteticas de precios los fabricantes han estado clasificando los niveles de eficiencia de los motores utilizando para describirlos teacutermi-nos como energeacutetico-eficientes de alta eficiencia o de eficiencia PremiumLa ley de poliacutetica energeacutetica de 1992 (EPAct) establecioacute los niveles miacutenimos de eficiencia para motores de propoacutesito general con potencias entre 1 y 200 hp y la ley de independencia y proteccioacuten energeacutetica de 2007 (EISA) elevoacute estos valores miacutenimos de eficiencia hasta los niveles Premiumreg de la norma NEMA mientras a su vez ampliaba el alcance de los motores incluidos Como respuesta a esto los fabricantes han aumentado la eficiencia paulatinamente reduciendo las peacuterdidas en los motoresLa eficiencia es una consideracioacuten importante para poder obtener lo maacuteximo de su motor eleacutectrico Con una pequentildea inversioacuten inicial un modelo de motor maacutes eficiente puede tener menores costos de operacioacuten y durar maacutes

Factor de potencia En un circuito CA el factor de potencia es la rel-acioacuten entre los kW (kilovatios) y los kVA (kilovoltio-amperios) y para una carga determinada su valor estaacute entre 0 y 1Elevar un factor de potencia bajo haraacute que la corriente que circula por los cables de alimentacioacuten del motor y otros equipos sea menor y por consigui-ente reduciraacute el calentamiento y el deterioro teacutermico Tambieacuten puede bajar los costes de energiacutea (donde aplique) rebajando o eliminando los sobrecos-tos que cobran las compantildeiacuteas electrificadoras por un bajo factor de potenciaEn la Figura 6 se muestran los puntos en los cuales se pueden instalar condensadores para corregir el factor de potencia de un motor eleacutectrico Por lo general para la mayoriacutea de los motores instalar los condensa-dores en el punto 2 es la mejor opcioacuten y normalmente conectarlos en el punto 1 es mejor que instalarlos en el punto 3 Cuando el motor estaacute desconectado los puntos 2 oacute 3 tambieacuten lo estaacuten

el punto 1 siempre estaacute energizado esto podriacutea provocar sobreten-siones y torques transitorios si hay maacutes motores o equipos inductivos conectados al barraje (bus)

2

1 Bus

Arrancador

Fusibleinterruptor

Contactor

Releacute desobrecarga

Motor

3

Figura 6 Ubicacioacuten de los con-densadores para correccioacuten

del factor potencia en motores de induccioacuten

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La ubicacioacuten en el punto 3 requiere utilizar dispositivos de proteccioacuten de menor capacidad ya que el flujo de corriente disminuye

La ubicacioacuten en el punto 3 puede producir transitorios de conmutacioacuten de gran amplitud o picos de corri-ente en motores que conmutan o que arrancan y paran con frecuenciandashej motores de ascensores motores de varias velocidades con arranque estrella-triaacutengulo por auto transformador en transicioacuten abierta o por devanado partido (excepto la denominada delta extendida o doble delta) Para este tipo de aplicaciones lo mejor es instalar los condensadores en el punto 1

Torques transitorios voltajes y corrientes Bajo ciertas condiciones los motores pueden desarrollar transitori-amente entre 5 a 20 veces su torque nominal Las causas maacutes comunes de estos peligrosos torques transitorios (y de los transitorios de voltaje y de corriente) incluyen Transferencias entre barrajes (bus) y re-cierres desfasados Conexiones invertidas Cambios de alta a baja velocidad(motores con varios bobinados) Corto circuitos externos Conexioacuten y maniobras en equipos de correccioacuten de factor de potencia Correccioacuten exagerada del factor de potencia con condensadores Variadores de frecuencia electroacutenico o drives

Armoacutenicos Algunos tipos de cargas eleacutectricas (ej fuentes de poder electroacutenicas para equipos digitales) con-sumen corriente en forma de ondas distorsionadas que contienen armoacutenicos de frecuencia-ej muacuteltiplos de la frecuencia de liacutenea Los armoacutenicos de voltaje asociados pueden estar presentes en los motores del sistema cau-sando un incremento en las peacuterdidas de los motores Utilice un analizador de calidad de energiacutea para detectar los armoacutenicos y filtros para controlarlos

Corriente de arranque y nuacutemero de arranques Los arranques sucesivos pueden dantildear los motores debido al aumento de la temperatura ocasionado por esta condicioacuten en la que circula una alta corriente De acuerdo con las normas NEMA MG1 1254 y MG 10 181 bajo unas condiciones normales de operacioacuten el nuacutemero de ar-ranques seguros depende del valor de la inercia de la carga a la potencia y velocidad nominales del motor (vea la Tabla 12-7 en la norma NEMA MG 1)En un motor que inicialmente se encuentre a temperatura ambiente se pueden realizar dos arranques suce-sivos ( con el motor desacelerando entre arranques) si no se excede la inercia de la carga y se sigue la ley cuadraacutetica de la curva de carga o un solo arranque si su temperatura inicial no excede su temperatura de op-eracioacuten nominal La ley cuadraacutetica de la curva de carga significa que el torque requerido variacutee con el cuadrado de la velocidad y que el torque a plena carga y a maacutexima velocidad sean igualesPara funcionamiento en condiciones inusuales de carga consulte al fabricante para determinar si el disentildeo del motor es el adecuado Si se requieren arranques adicionales aseguacuterese que el disentildeo del motor los puede soportar sin causar un aumento de temperatura perjudicial Para prologar la vida uacutetil del motor al maacuteximo no exceda el nuacutemero de arranques requeridos por la aplicacioacuten

22 Mantenimiento preventivo predictivo y basado en la confiabilidad Las palabras mantenimiento preventivo (PM) y mantenimiento predictivo (PdM) son teacuterminos familiares pero las labores asociadas con estos meacutetodos y la prolongacioacuten del tiempo de operacioacuten de los motores eleacutectricos no siempre estaacuten claros Esta seccioacuten describe actividades normalmente asociadas al PM y al PdM como tambieacuten una estrategia denominada mantenimiento basado en la confiabilidad (RBM)

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Mantenimiento preventivo (PM) El principal objetivo de este tipo de mantenimiento es evaluar la salud del motor por medio de inspecciones y pruebas Por ejemplo el estado de un bobinado se determina por el valor de los megohmios obtenidos en una prueba de resistencia de aislamiento (IR)La pruebas eleacutectricas normalmente incluyen la IR (a motor parado) y la medicioacuten individual de las corrientes y voltajes de fase (en funcionamiento normal) Son menos comunes las mediciones de la resistencia la induc-tancia y la capacitancia del bobinado asiacute como tambieacuten el anaacutelisis de firma de corriente del motor (MCSA) (vea las Paacuteginas 14-16)En un programa de PM las verificaciones mecaacutenicas generalmente incluyen el anaacutelisis de vibracioacuten (espectros por FFT) y con menos frecuencia el alineamiento (vea las Paacuteginas 4-6 y 16)Otras actividades del PM comuacutenmente incluyen la limpieza e inspeccioacuten la lubricacioacuten la verificacioacuten de los niveles de lubricacioacuten el ajuste de la tensioacuten de las correas y el apriete de los pernos de fijacioacuten Oca-sionalmente tambieacuten se miden las temperaturas con un termoacutemetro infra-rojo o una caacutemara termograacutefica Los niveles de ruido se pueden comprobar de forma subjetiva o utilizando un equipo de anaacutelisis acuacutestico Los veredictos del PM se basan en los resultados de cada actividad

Mantenimiento predictivo (PdM) El mantenimiento predictivo pronostica cuando se deben llevar a cabo trabajos de mantenimiento correctivo (acciones) o cuando podemos esperar que ocurra un fallo Tambieacuten llamado monitoreo por condicioacuten o supervisioacuten de estado el PdM consiste en analizar las tendencias y evaluar la mayoriacutea de las actividades asociadas al PMEn el PdM generalmente se evaluacutean las tendencias de los resultados de las pruebas de resistencia de aislamien-to (IR) e iacutendice de polarizacioacuten (IP ) y algunas veces paraacutemetros del circuito del motor al igual que los valores de corriente y de voltaje como tambieacuten los resultados del anaacutelisis de firma de corriente del motor (MSCA) El anaacutelisis de tendencias de las actividades mecaacutenicas rutinarias normalmente incluye los espectros de vibracioacuten y ocasionalmente los resultados de las mediciones de temperaturaComo ejemplo tenemos si el valor en megohmios de la resistencia de aislamiento de un bobinado era inicial-mente aceptable pero esta tiende a bajar dicha tendencia podraacute ser utilizada para programar actividades de mantenimiento correctivo antes de que los valores de IR caigan hasta un nivel peligroso o para predecir cuaacuten-do seraacuten muy bajos para que el motor funcione de forma segura

PM versus PdM En el PM se evaluacutean el estado de las maacutequinas utilizando un sencillo conjunto de mediciones y observaciones Si los resultados son obvios o se pueden comparar faacutecilmente con paraacutemetros de aceptacioacuten la accioacuten a seguir cualquiera que esta sea estaacute clara Por ejemplo un eje roto necesita reparacioacuten inmediata mientras un valor de resistencia de aislamiento igual a cero sugiere que el motor deberaacute ser rebobinadoLa ventaja del PdM es que en eacutel se analizan las tendencias de los resultados de las pruebas para planificar cuando seraacute necesaria una accioacuten correctiva o poder predecir la fecha en la que ocurriraacute un fallo Por ejemplo proba-blemente antes de la ruptura del eje habraacuten aumentos no lineales de vibracioacuten y de desalineacioacuten Al analizar la tendencia de estas mediciones es posible detectar y corregir condiciones que de otra manera habriacutean derivado en un fallo del eje Asiacute mismo analizar la tendencia de los resultados de las pruebas de IR puede revelar un deterioro en el aislamiento por lo que el motor se puede limpiar y reacondicionar en lugar de ser rebobinado

Mantenimiento basado en la confiabilidad (RBM) El RBM tambieacuten denominado mantenimiento basado en el riesgo (RCM) es un meacutetodo loacutegico para determinar la mejor combinacioacuten de actividades de mantenimiento que permitan aumentar la confiabilidad y la seguridad en la operacioacuten de los equipos Esto incluye limpieza y lubricacioacuten al igual que la reparacioacuten o el cambio de las componentes que han falladoLa confiabilidad expresa la probabilidad que un motor pueda funcionar adecuadamente durante un tiempo especiacutefico bajo condiciones establecidas El RBM reduce el mantenimiento de las actividades maacutes rentables

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por lo que requiere conocimientos sobre los fallos caracteriacutesticos de los motores al igual que sus mani-festaciones y consecuencias

23 Inspeccioacuten y pruebasIndiferentemente que el meacutetodo de mantenimiento preferido sea el PM PdM or el RBM existen un nuacutemero de actividades de control y de herramientas de prueba que podemos escoger Inspeccioacuten Durante esta importante actividad se

pueden detectar partes dantildeadas componentes rotos o que faltan al igual que trayectorias de flujo de aire obstruidas y contaminadas Durante la ejecucioacuten de las actividades de PM or PdM se pueden realizar ajust-es menores (ej tensionar las correas o apretar pernos flojos) asiacute como tambieacuten limpiar el polvo y la con-taminacioacuten de los lugares de acceso Las temperaturas anormales de operacioacuten pueden detectarse con la ayuda de un termoacutemetro infra-rojo o una caacutemara termograacutefica

Prueba de resistencia de aislamiento (IR) En esta prue-ba realizada a motor parado se aplican 500 voltios CC entre el bobinado y la carcasa (tierra) durante 60 segun-dos utilizando por lo general un megoacutemetro Si las fases del bobinado se pueden aislar de forma independiente como en una conexioacuten estrella-delta pruebe cada una de las fases por separado La Tabla 2 muestra los valores miacutenimos aceptables de IR

Tabla 2 Valores miacutenimos de resistencia de aislamiento a tierra recomendados medidos o corregidos a 40degC

Resistencia de aislamiento miacutenima Tipo de maacutequina

IR1min = 100 megohmios La mayoriacutea de maacutequinas de CA con estatores bobinados en pletina fabrica-das despueacutes de 1970

IR1min = 5 megohmios La mayoriacutea de maacutequinas con estatores bobinados en alambre redondo y en pletina con voltajes nominales por debajo de 1kV

Notes R1min = Valor de resistencia de aislamiento miacutenima recomendada para bobinados completos en megaohmios y a 40degC kV = Voltaje nominal liacutenea-liacutenea de la maacutequina en kilovoltios rms Corrija la resistencia de aislamiento a una temperatura base de 40degC de la siguiente forma Rc 40degC = Kt x Rt

Donde Rc 40degC = La resistencia corregida a 40degC (en megohms) Rt = La resistencia de aislamiento medida (en megohmios) Kt = Coeficiente de correccioacuten de temperatura (de la Figura 7)

Para realizar la correccioacuten a 40ordmC de la resistencia de aislamiento medida (Rt) multipliacutequela por el coeficiente de temperatura Kt Rc = Rt x KtC

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Temperatura del Bobinado en Grados Celsius

Figura 7 Correccioacuten por temperatura de la resistencia de aislamiento

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Prueba de relacioacuten de absorcioacuten dieleacutectrica (DAR) El valor del DAR indica la condicioacuten del bobinado com-parando una medida de resistencias de aislamiento tomada durante un periacuteodo de tiempo con otra medida tomada en un lapso de tiempo maacutes corto Mida la resistencia de aislamiento a los 30 segundos y posteriormente a los 60 segundos con un instrumento digital Para calcular el DAR divida la medida obtenida a los 60 segun-dos por la medida obtenida a los 30 segundos y consulte la tabla 3 para evaluar la condicioacuten del bobinado

Tabla 3 Evaluacioacuten de la relacioacuten de absorcioacuten dieleacutectrica (DAR)

6030 segundos (DAR) Condicioacutenlt 11 Pobre

11 a 124 Cuestionable125 a 13 Aceptable14 a 16 Buena

gt 16 Exelente

Medicioacuten de la resistencia de los bobinados Para verificar conexiones con alta resistencia o posibles conex-iones defectuosas mida la resistencia de los bobinados entre los terminales del motor utilizando un puente o un medidor digital para resistencias bajas (DLRO)

Medicioacuten de la inductancia y capacitancia Con equipos especializados de prueba se pueden comparar las inductancias y capacitancias entre cada par de cables del bobinado y verificar si existe alguacuten desbalance Aunque no hay normas industriales para la aceptacioacuten de estos desbalances los manuales de los fabricantes proporcionan algunas guiacuteas

Anaacutelisis de firma de corriente del motor (MCSA) Esta prueba diagnoacutestica problemas en el rotor detectan-do corrientes inducidas en los devanados del estator y comparando la amplitud de las bandas laterales a 2X frecuencia de deslizamiento a una frecuencia central de 50 oacute 60 Hz Un transformador de corriente (CT) tipo pinza amperimeacutetrica instalado en los cables del motor o los cables de control de un transformador de corriente producen una sentildeal que se muestra en la pantalla de un analizador de espectros generalmente un analizador de vibraciones FFT Para que la prueba sea efectiva la carga aplicada debe producir el deslizamiento sufici-ente para separar las bandas laterales de la frecuencia central Aunque no existen normas industriales para la aceptacioacuten de las pruebas de MSCA los valores de los manuales de los fabricantes sirven como guiacutea La Tabla 4 incluye los problemas que se pueden detectar con esta prueba

Tabla 4 Problemas en el rotor detectables con las pruebas MSCA

Problemas en el rotor Siacutentomas

Fallos de la jaula de ardilla Alta vibracioacuten a la velocidad de operacioacuten 1X con bandas laterales a la frecuencia de paso polar

Barras fisuradas Bandas laterales a la frecuencia de paso polar en los muacuteltiplos de la velocidad de operacioacuten

Barras abiertas o sueltas bull Altos niveles de vibracioacuten a la frecuencia de paso de las barras del rotorbull Bandas laterales a la frecuencia 2X alrededor de la frecuencia de paso de las barras

del rotorbull Muacuteltiplos de la frecuencia de paso de las barras del rotor

La frecuencia de paso de las barras del rotor es igual al nuacutemero de barras del rotor multiplicadas por la velocidad de operacioacuten

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Pruebas de hipot y de impulso (onda de choque) Estas dos pruebas evaluacutean el estado del sistema de aislamiento del motor aplicando a los bobinados una tensioacuten que excede la nominal (una sobretensioacuten) Las pruebas que utilizan sobretensiones pueden causar que un devanado falle provocando una parada de pro-duccioacuten es por esto que estas pruebas no deben formar parte de los programas de PM o PdM (Figura 8) Aunque estas pruebas normalmente no ocasionan dantildeos a los bobinados que se encuen-tran en buenas condiciones pueden causar que los devanados que tengan debilidades eleacutectricas fallen durante la prueba o un poco despueacutes de la misma Nunca aplique sobretensiones a un bobina-do sin contar con un plan B Es mejor que un motor falle bajo condiciones controladas que cuando se encuentre en servicio

Anaacutelisis de vibraciones La prueba mecaacutenica maacutes comuacuten en los programas de PM y PdM es el anaacutelisis de vibraciones utilizando un analizador de espectros FFT La transformada raacutepida de Fouri-er ( FFT) convierte los datos de la vibracioacuten en espectros (amplitud de las formas de onda vs frecuencia) dentro de un amplio rango de frecuencias (Figura 9) Para los motores horizontales los valores de las vibraciones generalmente se toman en los planos horizontal y vertical de ambos rodamientos y axialmente como miacutenimo en uno de los alojamientos de los rodamiento Los valores de vibracioacuten liacutemites seguacuten las normas NEMA aplican solo a motores desacop-ladosndashej a motores que no se encuentran instalados los valores descritos en artiacuteculos teacutecnicos independientes y en los manuales de los fabricantes de los equipos sirven como guiacutea

24 Re-engrase de los rodamientosLa experiencia demuestra que los rodamientos defectuosos causan maacutes fallos en motores que cualquier otra causa particular Para asegurar una larga vida y un funcionamiento confiable del motor verifique regularmente los niveles de lubricacioacuten de los rodamien-tos en busca de fugas y contaminacioacutenDetermine los intervalos de re-lubricacioacuten y el tipo y grado de lubricante adecuados teniendo en cuenta las recomendaciones del fabricante establecidas en la placa de lubricacioacuten (si estaacute disponible) De lo contrario siga las indicaciones descritas en este manual Funciones de los lubricantes Los lubricantes de los rodamientos realizan varias tareas fundamentales que

incluyen Separar las superficies de deslizamiento o de rodadura Reducir el desgaste Minimizar el coeficiente de friccioacuten (ej reduciendo el calentamiento) Remover el calor producido por la friccioacuten Impedir el ingreso de contaminacioacuten Prevenir la corrosioacuten

Figura 8 Las pruebas que emplean sobretensiones no deben formar parte de

un programa de PM o PdM

Velo

cida

d de

la v

ibra

cioacuten

(pul

s p

ico)

Frecuencia (CPM)

Maacutequinas Grado AAplica a maacutequinas sin requerimientos especiales de vibracioacuten

061 g picoAceleracioacuten

constante049 g

60 600 6000 60000 600000

Despla

zamien

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cons

tante

0002

4rdquo pi

co-pi

co

Liacutemite 015 (montaje resiliente)

0001

9rdquo pi

co-pi

co Limite 012(montaje riacutegido)

Figura 9 Graacutefico NEMA de vibraciones globales

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Rodamientos lubricados con grasa A no ser que se encuentren ldquosellados de por vidardquo los rodamientos lu-bricados con grasa requieren un re-engrase perioacutedico a traveacutes de los tubos de lubricacioacuten Seleccione la grasa compatible la cantidad y los intervalos de lubricacioacuten de acuerdo con las siguientes directrices

Compatibilidad de la grasa No todas las grasas y los aditivos son compatibles por tanto es de vital impor-tancia determinar el tipo de grasa de los rodamientos y re-engrasarlos con un lubricante compatible Los efectos de la incompatibilidad de la grasa variacutean dependiendo de la aplicacioacuten el tipo y el grado de incom-patibilidad y van desde un aumento intermedio del desgaste del rodamiento hasta un fallo catastroacutefico de la maacutequina

Use la Tabla 5 como punto de partida para determinar la compatibilidad de la grasa man-teniendo los siguientes puntos en menteloz No mezcle grasas incompatiblesloz No mezcle grasas cuya compatibilidad se

encuentre al liacutemiteloz Auacuten si la Tabla 5 indica compatibilidad siem-

pre es mejor preguntar a ambos fabricantes No mezcle la grasa si existe una miacutenima dudaDiferentes formulaciones del mismo aceite pueden ser incompatibles por lo que re-lubri-car con grasas de la misma base (ej polyurea con otra polyurea) todaviacutea podriacutea causar problemas Los lubricantes pueden contener ademaacutes aditivos espesantes y algunos de ellos son incompatibles La mejor praacutectica consiste en utilizar la misma grasa que ya existe en los rodamientosndashsiempre y cuando sea la adecuada para la aplicacioacuten

Los signos de incompatibilidad de un lubricante o sus aditivos pueden incluir Aumentos inu-suales del calentamiento desgaste del metal vibracioacuten o emisioacuten ruido cambios inusuales en el color del lubricante un incremento suacutebito de partiacuteculas extrantildeas fugas debidas a los cambios de viscosidad formacioacuten de espuma y emulsionado separacioacuten aparente de fluidos o geles en los visores de aceite

Tabla 5 Compatibilidad de grasas

B = En el liacutemite C = Compatible | = Incompatible

Comp

lejo d

e alum

inio

Comp

lejo d

e bari

oEs

tearat

o de c

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Calci

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Comp

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rte

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 Complejo de aluminio I I C I B I I I C I C 2 Complejo de bario I I C I C I I I I I B

3 Estearato de calcio I I C I C C C B C I C 4 Calcio anhidro C C C B B C C C C I C 5 Complejo de calcio I I I B I I I I C C C 6 Sulfonato de calcio B C C B | | B B C I C 7 Bentona (arcilla) I I C C I I | | I I B

8 Estearato de litio I I C C I B I C C I C

9 Litio anhidro I I B C I B I C C I C 10 Complejo de litio C I C C C C I C C I C

11 Polyurea convencional I I I I C I I I I I C 12 Polyurea estable al corte C B C C C C B C C C CEsta informacioacuten solo se debe usar como una guiacutea Consulte al fabricante de cada producto antes de mezclar grasas diferentes

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Cantidad de grasa Un llenado excesivo de la cavidad puede alterar la consistencia de la grasa(cortarla)ndashej calentamiento por friccioacuten que degrada el lubricante separando el aceite de los componentes baacutesicos El exceso de grasa tambieacuten puede contaminar el sistema de aislamiento del motor provocando un fallo prema-turo de los devanados Utilice la siguiente ecuacioacuten para estimar la cantidad de grasa que hay que aplicar durante el re-engrase

G = 011 x OD x W (unidades inglesas) or G = 00048 x OD x W (unidades meacutetricas) Donde G = cantidad de grasa (onzas fluidas o gramos) OD = diaacutemetro exterior del rodamiento( pulgadas o mm) W = ancho del rodamiento (pulgadas o mm) Caacutelculo simple de la cantidad de grasa para un rodamiento de bolas 318 OD = 748rdquo (190 mm) W = 169rdquo (43 mm)

G = 011 x 748rdquo x 169rdquo = 139 oz o G = 00048 x 190 mm x 43 mm = 39 gramos Intervalos de re-engrase Los intervalos de re-engrase para condiciones normales de operacioacuten dependen de la

velocidad y el diaacutemetro interno del rodamiento El intervalo de re-lu-bricacioacuten se calcula con ayuda de la Figura 10 de la siguiente forma loz Busque la velocidad del motor en

el eje horizontalloz Trace una liacutenea vertical desde las

rpm del motor hasta la curva que representa el diaacutemetro interior del rodamiento (en miliacutemetros) o hasta la siguiente medida maacutes pequentildea

loz Desde ese punto trace una liacutenea horizontal hasta interceptar las horas de operacioacuten aplicables para el tipo de rodamiento (intervalo de re-lubricacioacuten)

Condiciones de operacioacuten anormales (ej alta temperatura vibraciones y Figura 10 Intervalos de re-lubricacioacuten para rodamientos de

bolas o rodillos en maacutequinas con ejes horizontales en reposo

Limpie el engrasador y remueva el tapoacuten de drenaje del motor antes de engrasarlo Re-engrase con la cantidad de grasa recomendada para las dimensiones del rodamiento y despueacutes haga funcionar el motor durante al menos 30 minutos sin instalar el tapoacuten de drenaje para purgar el exceso de grasa o la grasa antigua de la caacutemara

1510000

642

100086343

252

15

10080605040302015

10

252

15

100008643

252

15

100075

543

252

15

10075

50

325

215

1000086

43

252

15

100086

43

215

100

HORA

S DE

FUN

CION

AMIE

NTO

C B A

Escala A Riacutegido de bolaslEscala B Rodillos ciliacutendricosEscala C Empuje-bolas y rodillos

RPM100 2 3 4 5 6 7 8 9 1000 2 3 4 5 6 7 8 9 10000

406080100120180200240280

Los intervalos de re-lubricacioacuten para condiciones habituales de funcionamiento pueden ser determinados en funcioacuten dela velocidad y el diaacutemetro interior del rodamiento El diagrama es vaacutelido para rodamientos de maacutequinas con ejeshorizontales en reposo bajo condiciones normales

TIPO DE RODAMIENTO

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contaminacioacuten) pueden requerir un aumento de la frecuencia de re-lubricacioacuten Aparte de la experiencia con la aplicacioacuten no existen reglas simples para determinar el aumento en la frecuencia de re-lubricacioacuten

Rodamientos lubricados con aceite Seleccione el aceite compatible la viscosidad y los intervalos de lubri-cacioacuten de acuerdo con las siguientes directrices

Compatibilidad del aceite Los fabricantes de aceites utilizan muchos aditivos diferentes y algunos de ellos son incompatibles La incompatibilidad de los aditivos del aceite puede producir los mismos problemas ocasionados por la incompatibilidad de las grasas por lo que la mejor praacutectica consiste en determinar el tipo de aceite que hay dentro del caacuterter y re-lubricar con el mismo-siempre y cuando sea apropiado para la aplicacioacuten Si fuese necesario utilizar un aceite diferente pregunte a ambos fabricantes si son compatibles No mezcle los aceites si existe una miacutenima duda

Viscocidad del aceite para rodamientos de bolas y rodillos La Tabla 6 proporciona las directrices para seleccionar la viscosidad del aceite en motores horizontales provistos con rodamientos de bolas y rodillos tomando como baseloz La temperatura de operacioacuten (degC o degF)loz El diaacutemetro medio del rodamiento (dm = (ID + OD)2) en mmloz Velocidad de operacioacuten (n) en rpmloz Nivel de carga del rodamiento (suavenormal o pesadoimpacto)

Tabla 6 Efecto de la temperatura en la seleccioacuten de la viscosidad del aceite para rodamientos de bolas y rodillos en motores horizontales

Viscosidad cinemaacutetica adecuadandashgrado de viscosidad ISO carga suavenormal o [carga pesadaimpacto]

Temperatura de operacioacuten degC (degF)

valor dmn

600000 oacute maacutes 300000 a 600000 300000 o menos

-30 ~ 0 (-22 ~ 32) 15 22 oacute 46 (todas las cargas)

15 22 oacute 46 (todas las cargas)

15 22 oacute 46 todas las cargas)

0 ~ 60 (32 ~ 140) 7 10 oacute 22 [NA] 32 [56 oacute 68] 56 [68]

60 ~ 100 (140 ~ 212) 22 32 oacute 56 [NA] 32 oacute 56 [56 oacute 68] 56 oacute 68 [68 oacute 100]

100 ~ 150 (212 ~ 302) NA (todas las cargas) 56 oacute 68 [68 oacute 100] 56 oacute 68 [100 oacute 460]

Ejemplo Calcule la viscosidad correcta bajo condiciones normales de carga de un rodamiento de bolas 6210 que funciona a 3600 rpm a 90degC (194degF)ndashej la relacioacuten entre la capacidad dinaacutemica del rodamiento y la carga aplicada (Cr Pr) estaacute entre 006 y 012 (006 lt Cr Pr lt012)

loz Calcule el diaacutemetro medio del rodamiento(ID + OD)2) = dm (en mm)(50 + 90)2 = 70 mm

loz Calcule el valor dmn multiplicando el diaacutemetro medio por la velocidad de operacioacuten dm (mm) x n (rpm) = dmn70 x 3600 = 252000 dmn

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loz Seleccione la viscosidad apropiada en la Tabla 6 (en este caso es un aceite para rodamientos o turbinas ISO VG 56 oacute VG 68 )En los motores verticales utilice como guiacutea la Tabla 7 para seleccionar la viscosidad correcta independien-temente del tamantildeo del rodamiento o la velocidad (Nota Si la placa de lubricacioacuten del motor especifica aceite sinteacutetico NO lo sustituya por otro tipo de aceite)

Tabla 7 Viscosidad del aceite en motores verticales con rodamientos de bolas o rodillos

Rodamientos de empuje de bolas de contacto angular

Rodamientos de empuje de rodillos esfeacutericos

Rango de tem-peratura ambiente

Hasta 38degC (100degF)

Por encima de 38degC hasta 60degC (100degF a 140degF)

Hasta 4degC (40degF)

Por encima de 4degC hasta 60degC (40degF a 140degF)

ISO VG 32 68 68 150

Viscosidad del aceite e intervalos de lubricacioacuten para motores con cojinetes anti-friccioacuten En los cojinetes anti-friccioacuten la tolerancia que existe entre su diaacutemetro interno y la zona del eje en la cual se apoya es criacutetica Cualquier pequentildeo contacto metal-metal puede aumentar la temperatura del cojinete y los dantildeos asociados a ello( friccioacuten estriado metal fundido) pueden degradar raacutepidamente el cojinete lo que podriacutea ocasionar un fallo catastroacutefico Para conservar las tolerancias de los cojinetes anti-friccioacuten siga las directrices indicadas en la Tabla 8

Tabla 8 Viscosidad del aceite e intervalos de lubricacioacuten en motores con cojinetes anti-friccioacutens

Temperatura ambiente inicial y rango de temperaturas de operacioacuten degC (degF)

Velocidades del eje (rpm)

Rango de viscosidad ISO

Intervalo de lubricacioacuten

Por debajo de 10degC (50degF) Todas Consulte al fabricante ---

10degC a 32degC(50degF a 90degF)

Mayor a 1800 32 a 68 5000 horas de trabajo o 1 antildeo lo que ocurra primero

Hasta 1800 68 a 100 1 antildeo

Arriba de 32degC (90degF) Todas Consulte al fabricante ---

Intervalos de re-lubricacioacuten con aceite Seleccione los intervalos de re-lubricacioacuten siguiendo las instruc-ciones del fabricante (si estaacuten disponibles) De lo contrario utilice los intervalos indicados en la Tabla 8

ADVERTENCIA Si la unidad tiene bobinas enfriadas por agua esta refrigeracioacuten deberaacute estar operativa De lo contrario la viscosidad del aceite puede caer por debajo de la miacutenima requeri-da para que el rodamiento funcione de forma segura

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Los arranques y paradas frecuentes los ambientes huacutemedos y sucios las temperaturas extremas y otras condiciones de servicio severas requieren cambios de aceite maacutes frecuentes que los indicados en la Tabla 8 Contacte al fabricante para obtener los intervalos de cambio de aceite para situaciones especiacuteficas o verifique regularmente el aceite en busca de decoloracioacuten o contaminacioacuten Reemplaacutecelo si fuese necesario Otra forma para determinar el intervalo del cambio de aceite es enviando a un laboratorio una muestra perioacutedica para su anaacutelisis

Tome las muestras de aceite con el motor en reposo para evitar remover mucho el lubricante Cuando cambie el aceite llene el caacuterter hasta el nivel que normalmente se ve ldquoen reposordquo a traveacutes del visor cuando la maacutequina estaacute parada

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Apeacutendice A Datos baacutesicos del motor y de su instalacioacuten

INSPECCION FISICA (escoja lo que aplique)Faltan partes o estaacuten dantildeadas Pintura exterior defi ciente Sin bloqueo de eje o bloqueo inadecuadoFuga de lubricante Pintura protectora del eje defi ciente Sin defectos visibles

Descripcioacuten de defectos y anomaliacuteas _________________________________________________________________

RESISTENCIA DE AISLAMIENTO NA NPResultado Tensioacuten aplicada Resistencia (megohms)

Pasa Fallo _____ Voltios CC

1-min ________ MΩ10-min _______ MΩ

HIPOT NA NPResultado Tensioacuten aplicada (indique CA o CC)

Pasa Fallo ________ Voltios CA CC

PRUEBA MONO FAacuteSICA DE ROTOR NA NPResultado Corriente (amps) Relacioacuten (max min)

Pasa Fallo

Max ___________Min ___________ __________

RESISTENCIA DE BOBINADOS NA NP

ResultadoResistencia (indique ohms o milliohms)

Cables 1 - 2 Cables 2 - 3 Cables 3 - 1 Pasa Fallo

_________ Ω mΩ

_________ Ω mΩ

_________ Ω mΩ

Si existen maacutes de 3 cables identifi que la conexioacuten entre ellos (ej 1-62-43-5 etc)

IMPULSO NA NPResultado Tensioacuten aplicada

Pasa Fallo ________ Voltios

ACCESORIOS NA NPFuncionan Tipo de dispositivo

Siacute No

Resistencias de calefaccioacuten

PRUEBAS ESTATICAS (MOTOR APAGADO)

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Nota NA signifi ca ldquono aplicardquo y NP signifi ca ldquono realizadardquo

EXENTRICIDAD DEL EJE DE SALIDA NA NPResultado Excentricidad Medida con indicador de

caraacutetula Pasa Fallo __________ (pul o mm)

DIAMETRO DEL EJE DE SALIDA NA NPResultado Diaacutemetro

Medida con microacutemetro Pasa Fallo __________ (pul o mm)

Comentarios sobre las pruebas estaacuteticas (si hay alguno) _________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Formato de muestraID del motor Instalado en FechaMarca Modelo Tipo Ndeg SerieTamantildeo constructivo Encerramiento Voltaje RPMHp kW Amperios a plena carga Efi ciencia a plena carga () Monofaacutesico TrifaacutesicoCoacutedigo Disentildeo Clase de aislamiento PesoRodamiento LA Rodamiento LOA Aplicacioacuten(es)Fecha Instal _______________Amperios en vacio ____ vatios ____

Datos baacutesicos Siacute No

Espectros de vibracioacutenSiacute No

Datos de alineacioacuten Siacute No

Estado del motor Nuevo Reparado Almacenado Ubicacioacuten del motor Motivo del reemplazoHistorial de reparacioacutenComentarios (si hay alguno)

RELACIOacuteN DE ABSORCIOacuteN DIELEacuteCTRICA NA NPResultado 6030 sec (DAR) Condicioacuten

Pasa Fallo

lt 11 Pobre11 a 124 Cuestionable125 a 13 Aceptable14 a 16 Buenogt 16 Exelente

Mida la resistencia de aislamiento (IR) a los 30 segundos y a los 60 segundos con un instrumento digital Divida el valor a los 60-segundos entre el valor a los 30 segundos

Formato de muestra

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Continuacioacuten del formato

NOTAS

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Comentarios sobre las pruebas dinaacutemicas (si hay alguno) __________________________________________________________

PRUEBAS DINAacuteMICAS (MOTOR EN LIacuteNEA)

PRUEBAS EN VACIO NA NPFecha Amps Vatios

Comentarios

ANAacuteLISIS VIBRACIONAL NA NPSe tomaron espectros de vibraciones Siacute NoSi la respuesta es siacute no apunte abajo los datos de las medidas de vibracioacuten)

Resultado

Velocidad de la vibracioacuten medida en puls mms

Lado acoplamientoabajo

OLado op acoplamientoarriba

Pasa Fallo

Horizontal ________ Horizontal ________Vertical ___________ Vertical ___________Axial _____________ Axial _____________

Nota NA signifi ca ldquono aplicardquo y NP signifi ca ldquono realizadardquo

DATOS DE ALINEAMIENTO NA NP

RPMInstalacioacuten En servicio

RPMInstalacioacuten En servicio

Mils mm Mils mm Mils mm Mils mm

Acop

lam

ient

os

corto

s

Desalineamientoparalelo

Acop

lam

ient

os

con

esp

acia

dore

s Desalineamiento paralelo por pul-gada de distanciaDesalineamiento

angular

Pie suave Todas Pie suave Todas

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Apeacutendice B Como leer la placa de datos de un motor

Informacioacuten generalCuando compre o sustituya un motor preste atencioacuten a la terminologiacutea de la placa de datos que describe sus caracteriacutesticas de funcionamiento y su aplicacioacuten Un detalle aparentemente pequentildeo como ldquoDisentildeordquo podriacutea condicionar su eleccioacuten Estar familiarizado con la terminologiacutea de la placa de datos le ayudaraacute a resolver prob-lemas inesperados de funcionamiento

Informacioacuten necesaria Aunque se pueden suministrar maacutes detalles la norma NEMA MG 1 1040 requiere que la placa de datos de un motor cuente con la siguiente informacioacuten (vea la Figura B1) Tamantildeo constructivo (FR) Este normalmente se indica mediante 2 oacute 3 diacutegitos seguidos por una o maacutes letras

que identifican las dimensiones importantes de montaje del motor ej altura de eje y distancias entre los huec-os de fijacioacuten)

Tipo (TYPE) Los fabricantes pueden emplear la casilla opcional de la placa de datos ldquoTyperdquo para designar una familia de productos o rellenarla con otro tipo de adjetivo que identifiquen el montaje la forma o la funcioacuten del motor

Figura B1 Tiacutepica placa de datos NEMA en la que la informacioacuten requerida estaacute resaltadaFigure B1 Typical NEMA nameplate with required information highlighted

FR TYPE

PH

HP RPM SF

VOLTS NEMA NOM EFF

AMPS CODE DES

SF AMPS PF

Temperaturaambiente maacutexima

Tamantildeo constructivo

Nota Las placas de datos pueden incluir el nombre delfabricante y normalmente la ubicacioacuten de su sede principal

Nuacutemero de fases

Clase de aislamiento

Potenciade salida

Corriente acarga nominal

Velocidad acarga nominal

Letra coacutedigo para loskVA de rotor bloqueado

Letra dedisentildeo

Voltaje

Ciclo de trabajoo uso

Frecuencia

Factor se servicio(si es diferente a 10)

Tipo delfabricante

Eficiencia nominalNEMA (cuando searequerida)ldquoPROTEGIDOTERMICAMENTErdquo (siel motor proporcionatoda la proteccioacutendescrita en la normaNEMA MG 1 1256)ldquoPROTECCIOacuteN PORSOBRETEMPERATURA___rdquo y nuacutemero deldispositivo de proteccioacuten(para motores gt1 HP con dispositivos o sistemas de proteccioacuten)

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Potencia de salida (kW) Normalmente expresada en hp o kW este dato indica el valor de la potencia mecaacuteni-ca del motorndashej su capacidad para entregar a la velocidad nominal el torque requerido por la carga

hp = 134 x kW a la inversa kW = 0746 x hp

Ciclo de trabajo o uso (DUTY) Esta designacioacuten especifica el lapso de tiempo durante el cual el motor puede entregar su potencia nominal de forma segura Normalmente es ldquocontinuordquo (Cont) lo que NEMA define como indefinido El ciclo de trabajo de los motores que funcionan de forma intermitente (ej gruacuteas polipastos y actu-adores de vaacutelvulas) generalmente se expresa en minutos Ver la norma NEMA MG 11036

Temperatura ambiente maacutexima Esta es la temperatura maacutexima permitida en el aire circundante para garan-tizar que la temperatura maacutexima de operacioacuten del motor no excede el liacutemite del sistema de aislamiento La temperatura ambiente estaacutendar es de 40degC (104degF) Ver la Nota I en la norma NEMA MG 1 1244

Clase de aislamiento (CLASS INS CLS INSUL CLASS) Esta indica la temperatura que puede soportar el bobinado de un motor y se designa industrialmente con las letras A B F H Entre mayor sea la letra del alfabeto maacutes alta seraacute la temperatura segura de operacioacuten y el bobinado duraraacute maacutes a cualquier temperatura de funcionamiento dada

Velocidad a carga nominal (RPM) Esta es la velocidad a la cual se suministra la potencia de salida a la carga (velocidad a plena carga) Esta seraacute un poco menor que la velocidad sincroacutenica-ej la velocidad del campo magneacutetico rotativo del estator La diferencia entre las dos es la ldquovelocidad de deslizamientordquo o ldquorpm de desli-zamientordquo La Tabla B1 muestra las velocidades a plena carga tiacutepicas para motores pequentildeos y medianos

Tabla B1 Comparacioacuten entre la velocidad sincroacutenica y la velocidad a plena carga para motores de 60 Hz

Velocidad sincroacutenica RPM tiacutepica a plena carga3600 34501800 17501200 1140900 850

Reducir las rpm de deslizamiento aumenta la eficiencia del motor por lo que los disentildeos maacutes eficientes nor-malmente tienen velocidades a plena carga maacutes altas Esto puede ser problemaacutetico a la hora de reemplazar los motores de alta eficiencia en algunas aplicaciones Por ejemplo las bombas centriacutefugas y los ventiladores normalmente demandan una potencia de entrada que variacutea con las rpm elevadas al cubo lo que significa que un pequentildeo incremento en la velocidad produce un aumento mucho maacutes grande de potencia En aplicaciones similares tenga cuidado con esto antes de seleccionar un motor de reemplazo maacutes eficiente

El valor de la temperatura ambiente algunas veces se confunde con el incremento de temperatura El incremento de temperatura normalmente no estaacute expresado en la placa de datos pero la clase de aislamiento siacute El incremento de temperatura se basa en una combinacioacuten de factores como el tipo de encerramiento del motor la clase de aislamiento y el factor de servicio

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Frecuencia (HZ) La frecuencia normalizada en Norte Ameacuterica es 60 Hz y en otras partes del mundo gen-eralmente es de 50 Hz Si la placa de datos muestra maacutes de una frecuencia tambieacuten deberaacute indicar las caracteriacutesticas que dependen de cada una de ellas El aumento del uso de variadores de frecuencia (VFDs) demanda que exista un rango de frecuencias en la placa de datos Si aparece solo una frecuencia consulte al fabricante antes de accionar el motor con un VFD En las aplicaciones que no usan variadores de frecuencia la norma NEMA MG 1 permite una variacioacuten de solo plusmn5 de la frecuencia

Nuacutemero de fases (PH) Una o tres Los motores incluidos en el alcance de este manual son trifaacutesicos alimenta-dos con tres liacuteneas de corriente alterna (CA)

Corriente nominal(AMPS) La corriente nominal son los amperios a potencia nominal (hp) y a frecuencia y voltaje de placa Exceder el valor de la corriente nominal auacuten en una sola fase acortaraacute la vida teacutermica del bobinado

No trate de calcular la carga de un motor a partir de su corriente La corriente del motor no es directamente proporcional a la carga Condiciones como voltajes de liacutenea des-balanceados tensiones por debajo de la nominal o ambas cosas pueden ocasionar que la corriente se desviacutee de los amperios de placa Para obtener un sistema de corrientes equilibrado en aplicaciones con VFD revise tanto el motor como el drive

Voltaje (VOLTS) La norma NEMA MG 1 define los valores de voltaje normalizados para los motores trifaacutesi-cos Entre los maacutes comunes tenemos 200 230 460 y 575volts

La norma NEMA MG 1 permite que un motor funcione a plusmn10 de su voltaje nominal y al mismo tiempo sentildea-la que esto puede acarrear problemas en el funcionamiento del motor (ej eficiencia) Por ejemplo si el voltaje aplicado se reduce un 10 el motor desarrollaraacute como miacutenimo un 20 menos de torque (par) La corriente de liacutenea tambieacuten puede aumentar (un 10 o maacutes) al igual que la temperatura de operacioacuten del motor

Algunos fabricantes indican en la placa diferentes valores de voltajes tales como los populares 208- 230460 V Dado que la tolerancia NEMA de plusmn10 aplicada a un voltaje de 230 voltios cubre la tensioacuten de 207 voltios (230 x 90 = 207) esto parece seguro El problema es que la tensioacuten real de una fuente de voltaje de 208 voltios puede caer tambieacuten por debajo de los 207 voltios

Ademaacutes aunque sea permitido ordenar la fabricacioacuten de un motor de 480 voltios para conectarlo en una red de 480 voltios no es recomendable En este caso el voltaje normalizado del motor deberiacutea ser de 460 voltios considerando que podriacutea haber una caiacuteda en la tensioacuten de liacutenea

La temperatura de operacioacuten a plena carga de un motor puede ser mayor funcionando con un voltaje des-balanceado que con un voltaje balanceado La eficiencia y la vida uacutetil del bobinado pueden disminuir incluso si la potencia del motor ha sido derrateada

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El desbalance de voltaje (ej diferentes vol-tajes de fase) con frecuencia es ignorado No obstante la norma NEMA MG 1 demanda la reduccioacuten de la potencia nominal si el desbal-ance es mayor al 1 Al maacuteximo desbalance de voltaje permitido del 5 la potencia se debe reducir un 25 (Figura B2) No con-funda desbalance de voltaje con variacioacuten de voltaje Como consecuencia de las peacuterdidas adicionales asociadas a ello un desbalance de voltaje tambieacuten reduce la eficiencia del motor

Letra coacutedigo para determinar los kVA a rotor bloqueado (CODE) La norma NEMA MG 1 10372 define los kVA por hp a rotor bloquea-do con una serie de letras coacutedigo (que van desde la A hasta la V)Generalmente entre maacutes alejada se encuentre la letra coacutedigo de la A mayor seraacute la corriente de Inrush por hp Un motor de repuesto con una letra coacutedigo ldquomayorrdquo puede requerir aguas arriba de la in-stalacioacuten aparamenta eleacutectrica diferente como un arrancador maacutes grande

Disentildeo (DES NEMA DESIGN DESIGN) La norma NEMA MG 1 119 define cuatro tipos de disentildeos de mo-tor (A B C y D) en teacuterminos de las caracteriacutesticas de torque(par) y corriente (ver las Tablas B2 y B3 y la Figura B3) La mayoriacutea de motores son fabricados con Disentildeo B debido a su relativa alta eficiencia y sus caracteriacutesticas de torque (par) Los motores con Disentildeo A pueden ser maacutes eficientes pero se emplean con menos frecuencia debido a que su relativa alta corriente de arranque puede causar molestos disparos en el sistema de proteccioacuten del motor Los motores con Disentildeo A tambieacuten pueden requerir arrancadores maacutes grandes que los normalizados

Tabla B2 Disentildeos NEMA versus caracteriacutesticas de torque y corriente

Disentildeo NEMA A B C D

Corriente a rotor bloqueado Alta Media Media Media

Torque a rotor bloqueado Medio Medio Alto Muy alto

Torque maacuteximo Alto Medio Alto Muy alto

Figura B2 Curva de derrateo por desbalance de voltaje

En la placa de datos designaciones que emplean letras similares tambieacuten representan otras carac-teriacutesticas del motor Lea cuidadosamente la placa para evitar mal interpretar la letra coacutedigo el disentildeo y la clase de aislamiento del motor

10

09

08

75 0 1 2 3 4 5

Porcentaje dedesbalance devoltaje

Desviacioacuten maacutex del voltaje promedioVoltaje promedio= 100 x

Ejemplo El voltaje promedio de 460 467 y 450 es 459 V La desviacioacuten maacutexima del promedio es 9 y el

de desbalance = 100 x = 1964599

FACT

OR D

E DE

RRAT

EO

DE DESBALANCE DE VOLTAJE

(Referencia NEMA Std MG 1 1436)

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Tabla B3 Aplicaciones tiacutepicas para diferentes disentildeos

Disentildeos NEMA Aplicaciones

A y B Ventiladores sopladores de aire bombas centriacutefugas compresores descargados y car-gas que requieran torques relativamente bajos

Disentildeo C Transportadores trituradoras bombas reciprocantes y compresores donde se requieren arranques con carga

Disentildeo D Picos de carga elevados que requieren grandes variaciones de velocidad como pun-zonadoras al igual que polipastos y ascensores

Torq

ue (

del

torq

ue a

ple

na c

arga

)

Velocidad ( de la velocidad sincroacutenica)

0

50

100

150

200

250

300

200 40 60 80 100

Disentildeo C oacute H

Disentildeo D

Disentildeo A B oacute N

Eficiencia nominal (NOM EFF) La eficiencia se define como la potencia de salida dividida entre la potencia de entrada expresada como porcentaje(SalidaEntrada) x 100NEMA requiere que la eficiencia de placa sea el valor ldquonominalrdquo basado en el promedio del mayor grupo de motores con el mismo disentildeo La eficiencia real de cualquier motor deberaacute estar dentro de un margen de toler-ancia basado en una variacioacuten en las peacuterdidas del motor de plusmn20 La eficiencia nominal a menudo es utilizada para calcular el consumo de energiacutea La eficiencia nominal debe ser incluida en la placa de datos de los mo-tores polifaacutesicos cuando asiacute lo exija la norma NEMA Std MG11259

Factor de servicio (SF) En una placa de datos es necesario indicar el valor del factor de servicio solo si es mayor de 10 Las normas industriales incluyen factores de servicio de 10 para motores totalmente cerrados

Figura B3 Curvas torque-velocidad para motores con disentildeo NEMA

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y de 115 para motores abiertos Tambieacuten hay disponibles una gran cantidad de motores totalmente cerrados enfriados con ventilador con factor de servicio 115 y existen motores con factores de servicio de 125 14 y maacutes altos

A frecuencia y voltaje nominales la sobrecarga permisible para un motor con un factor de servicio indicado en la placa es igual a la carga nominal multiplicada por ese factor de servicio Sin embargo tal operacioacuten afectaraacute de forma adversa la eficiencia el factor de potencia y el incremento de temperatura del motor

Protegido teacutermicamente (THERMALLY PROTECTED) Las palabras ldquoPROTEGIDO TERMICAMENTErdquo son necesarias si el motor proporciona toda la proteccioacuten descrita en la norma NEMA MG1 1256 (ver norma NEMA Std MG1 172 y 173)

Proteccioacuten por sobre-temperatura(OVERTEMP PROT_ ) Para identificar el tipo de proteccioacuten en motores con potencias nominales superiores a 1 hp provistos con dispositivos o sistemas de proteccioacuten por sobre-tem-peratura se debe escribir en el espacio en blanco un nuacutemero seguacuten lo establecido por la norma NEMA MG1 1257

Otros teacuterminosOtros teacuterminos que podriacutean aparecer en una placa NEMA incluyen Factor de potencia (FP) y condensadores de correccioacuten (MAX KVAR or MAX CORR KVAR) El factor de po-

tencia es la relacioacuten entre la potencia activa (vatios) y la potencia aparente (voltio amperios) del motor a plena carga Si el factor de potencia estaacute indicado en la placa NEMA recomienda expresarlo en porcentaje (no es un requisito)

La placa de datos tambieacuten puede indicar la capacidad maacutexima del condensador empleado para corregir el fac-tor de potencia con un texto como MAX CORR KVAR seguido de un valor numeacuterico en kilovars Utilizar un condensador maacutes grande que el indicado en placa podriacutea producir voltajes altos que pueden dantildear el motor u otro componente

Rodamientos (SHAFT END BRG DE BRG OPP END BRG ODE BRG) Algunos fabricantes proporcionan en la placa de sus motores los datos de los rodamientos que normalmente incluyen el rodamiento del lado acoplamiento o lado carga (shaft- or drive-end bearing) y el rodamiento lado opuesto acoplamiento o lado opuesto carga A pesar que las designaciones pueden variar entre un fabricantes de rodamientos y otro los tipos tamantildeos y modelos normalmente se indican de acuerdo con las normas de los fabricantes americanos de rodamientos mediante un ldquonuacutemero ABMArdquo

Nuacutemero de serie (SERIAL NO o SER NO) Las placas de datos normalmente incluyen la marca y el nuacutemero de serie del motor u otro nuacutemero exclusivo que puede ser usado para seguir la pista del motor a traveacutes del fabricante

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Apeacutendice C Recomendaciones para almacenar los motores

Aspectos baacutesicos para el almacenaje de motoresLos procedimientos apropiados de almacenaje pueden proteger el motor de dantildeos causados por el ambiente Determine los pasos a seguir basaacutendose en el lugar donde estaraacuten y en el tiempo de almacenamiento Menos de un mes Proteja el motor contra el clima y mantenga la temperatura de los bobinados 5-10degC (10-

20degF) por arriba del ambiente (vea maacutes adelante ldquoPreparacioacuten para el almacenajerdquo)

Maacutes de un mes Siga las recomendaciones dadas en ldquoPreparacioacuten para el almacenajerdquo y ldquoMantenimiento perioacutedicordquo de la Paacutegina 32

Estos intervalos de almacenaje y mantenimiento no son definitivos condiciones especiacuteficas ambientales pueden requerir programaciones diferentes No siempre es praacutectico tratar los motores pequentildeos con los mismos cuidados que se brindan a los motores maacutes grandes o maacutes criacuteticos

Preparacioacuten para el almacenaje Almacenamiento en un lugar cerrado Si es posible almacene los motores en un lugar cerrado y en aacutereas lim-

pias secas y calientes

Almacenamiento a intemperie Si esto fuese necesario cubra el motor con una lona hasta el suelo sin apretar-lo demasiado para permitir circulacioacuten de aire suficiente y minimizar la condensacioacuten Proteja el motor contra una inundacioacuten y vapores quiacutemicos peligrosos

Vibracioacuten ambiental Escoja un aacuterea alejada de fuen-tes de vibracioacuten ambiental tales como maquinarias pesadas aacutereas de produccioacuten carreteras muy transit-adas y viacuteas feacuterreas Cuando el motor se encuentra en reposo una exposicioacuten prolongada incluso a pequentildeas vibraciones puede dantildear sus rodamientosndashej for-macioacuten de estriacuteas (ver Figura C1) Si el motor va a ser almacenado en un aacuterea con alta vibracioacuten ambiental asegure el eje para prevenir que se mueva

Posicioacuten Almacene los motores horizontales en posicioacuten horizontal y los motores verticales en una posicioacuten vertical estable

Conserve los bobinados limpios y secos La mejor forma de preservar las propiedades de aislamiento de los bobinados es prevenir la condensacioacuten y la acumu-lacioacuten de humedad A no ser que la temperatura del aacuterea de almacenamiento esteacute controlada mantenga la temperatura de los bobinados 5-10degC (10-20degF) por arriba del ambiente energizando las resistencias de calefaccioacuten (si el motor las tiene) o aplicando ldquovoltaje reducidordquo a una fase del bobinado Otra forma es conservar el bobinado caliente con una fuentes de calor auxiliar por conveccioacuten o soplando aire caliente dentro del motor

Figura C1 El dantildeo del rodamiento que se muestra corresponde a una separacioacuten de los

elementos rodantes Este comenzoacute al estar sometido a vibracioacuten en reposo durante el

transporte o el almacenamiento

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Resistencia de aislamiento (IR) de los bobinados Antes de almacenar el motor mida y registre el valor de la IR corregido a una temperatura estaacutendar y vuelva a hacer lo mismo justo antes de poner el motor en servicio Antes de instalar el motor realice las acciones pertinentes para corregir cualquier descenso en la IR (Vea la Paacutegina 14 ldquoPrueba de Resistencia de aislamiento (IR) rdquo)

Plagas Tome precauciones para evitar que animales e insectos ingresen al motor Roedores serpientes paacutejaros u otros pequentildeos animales pueden dantildear el aislamiento del bobinado ademaacutes las avispas de barro y otros insectos similares pueden obstruir la ventilacioacuten o los agujeros de drenaje

Superficies del motor Recubra con pintura anti-oxidante todas las superficies externas mecanizadas (espe-cialmente las puntas del eje) y en ambientes huacutemedos tambieacuten recubra las zonas del eje en las que apoyan los cojinetes y otras superficies internas En las aacutereas tropicales aplique un fungicida para proteger los devanados Es posible que sea necesario desmontar el motor para remover la pintura protectora antes de poner el motor en servicio

Rodamientos lubricados con grasa Para prevenir la corrosioacuten y la contaminacioacuten durante largos periacuteodos de almacenamiento limpie las boquillas de entrada de grasa y remueva los tapones de drenaje antes de re-engrasar el motor con grasa compatible Despueacutes de la lubricacioacuten purgue el exceso de grasa o la grasa antigua de la caacutemara de lubricacioacuten haciendo funcionar el motor durante al menos 30 minutos con los tapones removidos

Si el motor ha sido almacenado por varios antildeos la grasa probablemente deberaacute estar endurecida y el tubo de drenaje podriacutea estar obstruido con grasa seca En este caso el motor deberaacute desmontarse para retirar la grasa antigua y posteriormente ser re-lubricado antes de su puesta en servicio

Rodamientos lubricados con aceite Siempre drene el aceite antes de mover el motor Despueacutes de situar el motor en el aacuterea de almacenamiento llene el caacuterter con el aceite correcto que tenga los inhibidores de corrosioacuten y oxidacioacuten adecuados Idealmente el aceite deberaacute cubrir completamente el rodamiento sin sobrepasar el cilindro o tubo que sirve para la contencioacuten del aceite o el sello de laberinto Antes de poner el motor en servicio drene y reemplace el aceite

No re-engrase los rodamientos con el drenaje cerrado o mientras el motor esteacute funcionando

Siempre drene el aceite antes de mover el motor De lo contrario el lubricante puede salpicar al exterior y contaminar los bobinados o incluso iniciar un efecto capilar que puede succionar aceite del caacuterter

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Mantenimiento perioacutedico Mensual Inspeccione el aceite para determinar si existen evidencias de humedad oxidacioacuten o contaminantes

Reemplace el aceite siempre que encuentre contaminacioacuten o cada 12 meses

Cada 1 oacute 3 meses Gire el eje manualmente varias veces para conservar la peliacutecula de lubricante en las pistas de los rodamientos o en los ejes de apoyo de los cojinetes Esto tambieacuten ayuda a prevenir dantildeos en los elementos rodantes (ej estriacuteas) que pueden ocurrir con el tiempo debido incluso a pequentildeas vibraciones

Cada 2 oacute 3 meses Mida la resistencia de aislamiento (IR) y compare los resultados corregidos por temperatura con los valores base tomados antes de almacenar el motor Antes de instalar el motor lleve a cabo las acciones necesarias para corregir cualquier descenso en la IR (Vea la Paacutegina 14 ldquoPrueba de Resistencia de aislamiento (IR)rdquo)

Cada 3 meses Inspeccione los rodamientos lubricados con grasa tomando una muestra del tubo de drenaje para ver si hay humedad oxidacioacuten o contaminacioacuten Si existe humedad probablemente los rodamientos pre-senten dantildeos por oxidacioacuten y sea necesario remplazarlos

Cada 5 antildeos Considere reemplazar la grasa y los rodamientos Para entonces el aceite y los ingredientes de la base de la grasa probablemente se hayan separado y las vibraciones de bajo nivel pueden haber causado es-triacuteas en las pistas de los rodamientos Si se ha acumulado humedad entre las bolas y las pistas pueden haberse presentado dantildeos por oxidacioacuten o corrosioacuten

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Glossary

Temperatura ambientendashLa temperatura del medio de refrigeracioacuten circundante conocida comuacutenmente como temperatura ambienteDato baacutesicondashUna medida tomada cuando el motor estaacute en buen estado que se usa como referencia para labores de seguimiento y anaacutelisisTorque maacuteximondashEl maacuteximo torque que el motor podraacute desarrollar a voltaje y frecuencia nominales sin que se presente una caiacuteda abrupta de la velocidad tambieacuten denominado torque de desenganche o par maacuteximoEficienciandashLa relacioacuten entre el trabajo uacutetil realizado y la energiacutea utilizada para producirlo Es la relacioacuten entre la potencia de salida dividida entre la potencia de entradaVelocidad a plena cargandashLa velocidad a la cual cualquier motor produce su potencia de salida nominalTorque a plena cargandashEl torque requerido para producir la potencia nominal a la velocidad de plena cargaMotor de propoacutesito generalndashMotor de induccioacuten de CA con potencia nominal menor o igual a 500 hp construc-cioacuten abierta o cerrada de trabajo continuo disentildeado con paraacutemetros normalizados con caracteriacutesticas estaacutendar para ser utilizado bajo condiciones de servicio sin restricciones en una aplicacioacuten particular (ver la norma NEMAMG1161)Hercio (Hz)ndashTerminologiacutea preferida para ciclos por segundo(frecuencia)Caballo de fuerza (hp)ndashUna unidad para la medida de la potencia de los motores o la velocidad a la que se hace el trabajo Un caballo de fuerza equivale a 33000 lb-pie por minuto (550 lbbullpie por segundo o 746 vatios Tam-bieacuten es la unidad de potencia de los motores fabricados en el continente norte americanoAislamientondashMaterial no conductivo que separa las partes de un motor que conducen corriente o los materiales adyacentes que se encuentran a diferente potencialKilovatio (kW)ndashUna unidad de potencia eleacutectrica Tambieacuten es la unidad de potencia de los motores eleacutectricos fabricados fuera del continente norte americanoCorriente a rotor bloqueadondashCorriente de liacutenea en estado estable medida a frecuencia y voltaje nominales con el rotor en reposoTorque a rotor bloqueadondashEl torque miacutenimo que el motor desarrollaraacute en reposo para todas las posiciones angu-lares del rotor cuando se aplican el voltaje nominal a frecuencia nominalNEMAndashSiglas de la National Electrical ManufacturersAssociationPolosndashLos polos magneacuteticos que se forman dentro del motor debido a la ubicacioacuten y la conexioacuten de los devana-dosIncremento de temperatura nominalndashEs el aumento de temperatura permisible por encima del ambiente para un motor que esteacute funcionando con cargaRotorndashEl elemento rotativo de cualquier motor o generadorDeslizamientondashLa diferencia entre la velocidad sincroacutenica y la velocidad de operacioacuten comparada con la veloci-dad sincroacutenica expresada en porcentaje Tambieacuten es la diferencia entre la velocidad sincroacutenica y la velocidad de operacioacuten expresada en rpm

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Pie suavendashUna condicioacuten en la cual las patas de un motor y la zona de la base en la que se apoyan no se encuen-tran en el mismo planoEstatorndashLa parte estaacutetica del motor este teacutermino describe comuacutenmente la parte estaacutecionaria del motor que con-tiene los devanadosVelocidad sincroacutenicandashLa velocidad del campo magneacutetico rotativo creado por el bobinado del estator Velocidad sincroacutenica = (Frecuencia x 120) (Nuacutemero de polos)TorquendashLa fuerza rotativa producida por un motor Las unidades del torque se expresan en lb-pie o lb-pul (siste-ma Ingleacutes) o newton-metro (sistema meacutetrico)TendenciandashAnaacutelisis del cambio presentado en una medida tomada durante muchos intervalos de medicioacuten

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Bibliografiacutea

ANSIEASA Standard AR100-2015 Recommended Practice for the Repair of Rotating Electrical Apparatus Electrical Apparatus Service Association Inc St Louis MO 2015 (For information call EASA at 314-993-2220 or browse to wwweasacom)

Electrical Engineering Pocket Handbook Electrical Apparatus Service Association Inc St Louis MO 2015 (For information call EASA at 314-993-2220 or visit wwweasacom)

Mechanical Reference Handbook Electrical Apparatus Service Association Inc St Louis MO 2015 (For information call EASA at 314-993-2220 or visit wwweasacom)

NEMA Standard MG 1-2014 Motors and Generators National Electrical Manufacturers Association Rosslyn VA 2014 (For information call NEMA at 703-841-3200 or visit wwwnemaorg)

NEMA Standard MG 10-2013 Energy Management Guide for Selection and Use of Fixed Frequency Medi-um AC Squirrel-Cage Polyphase Induction Motors National Electrical Manufacturers Association Rosslyn VA 2014 (For information call NEMA at 703-841-3200 or visit wwwnemaorg)

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Notas

Electrical Apparatus Service Association Inc1331 Baur Blvd bull St Louis MO 63132 bull 314-993-2220 bull Fax 314-993-1269

Email easainfoeasacom bull Website wwweasacom

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  • _GoBack
  • 1 Instalacioacuten arranque e informacioacuten baacutesica
    • 11 Consideraciones baacutesicas del sistema
    • 12 Instalacioacuten
    • 13 Procedimientos de arranque
    • 14 Datos baacutesicos
    • 15 Gestioacuten total del motor
      • 2 Seguimiento operacional y mantenimiento
        • 21 Aplicacioacuten-consideraciones especiacuteficas
        • 22 Mantenimiento preventivo predictivo y basado en la confiabilidad
        • 23 Inspeccioacuten y pruebas
        • 24 Re-engrase de los rodamientos
          • Datos baacutesicos del motor y de su instalaci
            • Formato de muestra
            • Otros teacuterminos
              • Como leer la placa de datos de un motor
                • Informacioacuten necesaria
                • Mantenimiento perioacutedico
                  • Recomendaciones para almacenar los motores
                    • Aspectos baacutesicos para el almacenaje de motores
                    • Preparacioacuten para el almacenaje
                      • Notas
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Conexiones eleacutectricas Cumpla con todos los coacutedigos y reglamentos eleacutectricos aplicables

Antes de trabajar en el motor bloquee y etiquete todas las fuentes de energiacutea potenciales

Para evitar fallos eleacutectricos cercioacuterese que todas las conexiones se encuentran aisladas y apretadas correcta-mente (incluyendo el cable de tierra del equipo si es requerido por el reglamento de instalacioacuten) No utilice conectores de torsioacuten (capuchones)

Registre la corriente en vacio del motor en el formato (vea el Apeacutendice A)

Instale la tapa de la caja de conexiones

Alineamiento y vibracioacutenAlinee el motor y la maacutequina impulsada especialmente si los dos se encuentran acoplados de forma directa La desalineacioacuten puede causar niveles altos de vibracioacuten que dantildean los rodamientos y aflojan los elementos de sujeccioacuten y montaje Existen equipos laacuteser disponibles para alinear tanto poleas como acoples directos En caso que las tolerancias de alineamiento del fabricante de la maacutequina no se encuentren disponibles utilice los valores de la Tabla 1 Pie suave Los procedimientos de alineamiento

incluyen verificar y corregir ldquoel pie suaverdquo o ldquopata cojardquondasheste es un problema comuacuten en el cual las patas de montaje no se encuentran en el mismo plano y por consiguiente no se asientan correctamente sobre la base del motor (ver Figura 3) A no ser que este problema sea corregido instalando calzos o shims (ver Figura 4) apretar los tornillos de montaje cuando exista pie suave puede torcer la carcasa del motor Vea en la Tabla 1 las tolerancias sugeridas para el pie suave

SOFT FOOT TYPES

Paralelo Angular

POSITIONING OF DIAL INDICATOR

Instale un indicador de caraacutetula para detectar elmovimiento hacia arriba de la pata del motor y luegoafloje el perno de sujecioacuten para verificar la deflexioacuten

Figura 3 Tipos de ldquopie suaverdquo

Figura 4 Utilizando un indicador de caraacutetula para detectar el ldquopie suaverdquo

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Paralelo Angular Combinado

Figura 5 Tipos de desalineamiento

Tabla 1 Tolerancias de alineamiento sugeridas para ejes acoplados directamente

RPMInstalacioacuten En servicio

Mils mm Mils mmPie suave Todas plusmn10 plusmn0025 plusmn15 plusmn0038

Acoplamientos cortos

Paralelismo 1200 plusmn125 plusmn0032 plusmn20 plusmn0051

1800 plusmn10 plusmn0025 plusmn15 plusmn0038

3600 05 0013 075 0019

Angularidad 1200 05 0013 08 0020

1800 03 0008 05 0013

3600 02 0005 03 0008

Acoplamientos con espaciador

Paralelismo por pulgada de largo del espaciador

1200 09 0023 15 00381800 06 0015 10 00253600 03 0008 05 0013

ldquoEl pie suaverdquo describe la condicioacuten en la cual las patas no se encuentran en el mismo plano Medido en mils (1 mil = 001 pul) o miliacutemetros(mm)

Para calcular la angularidad en milspul (mm) mida la apertura maacutes amplia en mils(mm ) a continuacioacuten reste la apertura maacutes estrecha en mils(mm) y divida por el diaacutemetro del acoplamiento en pulgadas (mm) Nota Con temperatura el movimiento hacia arriba y hacia abajo del eje del motor y del eje impulsado puede ser en cualquier direccioacuten (vea Figura 5)

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Alineacioacuten de ejes acoplados directamente Utilizando las tolerancias de la Tabla 1 instale los calzos adec-uados bajo las patas del motor En la mayoriacutea de las aplicaciones que emplean acoplamientos directos el eje del motor y el eje impulsado deben estar colineales a plena carga Si la maacutequina impulsada funciona a una temperatura mucho mayor o menor que la del motor se espera una desalineacioacuten inicial ldquoen reposordquo la cual se corregiraacute por siacute misma una vez la maacutequina impulsada se caliente o se enfriacutee Para confirmar el efecto de la temperatura haga funcionar el equipo hasta que alcance su maacutexima temperatura apague el motor e inmediat-amente verifique el alineamiento Realice cualquier correccioacuten que sea necesaria

Alineacioacuten de maacutequinas con transmisioacuten por correas Una mala alineacioacuten puede someter los rodamientos del motor a una carga axial excesiva Tambieacuten puede sobre-tensionar las correas aumentando la carga radial en los rodamientos Este tipo de alineacioacuten es maacutes sencilla que la de los ejes acoplados directamente pero auacuten debe ser realizada con precisioacuten La herramienta correcta puede ser una sencilla regla o un laacuteser para alinear ejes con distancias entre centros muy largas

Ajuste la tensioacuten de la correa dentro del rango especificado por el fabricante y verifiacutequela despueacutes de un diacutea de operacioacuten Dependiendo del tipo de correa normalmente la tensioacuten disminuye un poco despueacutes de la instalacioacuten particularmente si las correas son nuevas

Para poleas con varias correas las correas deben ser conjuntos a juego De otra forma algunas no quedaraacuten bien tensionadas causando que patinen y que hagan ruido Aplicar maacutes tensioacuten para eliminar el ruido so-bre-tensionaraacute las otras correas

Niveles de vibracioacuten Un motor correctamente montado y alineado funcionaraacute con unos niveles de vibracioacuten muy bajos en las direcciones horizontal vertical y axial -generalmente por debajo de 015 puls pico (25 mms rms) - En caso de que existan niveles de vibracioacuten maacutes altos en instalaciones nuevas se requeriraacute realizar un anaacutelisis de vibraciones maacutes detallado El cual puede indicar problemas de montaje o alineamiento aco-plamientos o poleas des-balanceos o problemas en la maacutequina impulsada

Un montaje firme y seguro y una buena alineacioacuten garantizaran un funcionamiento confiable y la maacutexima rentabilidad para su motor eleacutectrico Dado que las condiciones de funcionamiento la carga y el alineamiento pueden cambiar con el tiempo seraacute necesario verificar los niveles de vibracioacuten al menos cada trimestre

Dispositivos para montaje en eje y acoplamientos

Antes de instalar las correas o acoplar la mitad del acoplamiento en la maacutequina impulsada energice el mo-tor durante un instante para confirmar el sentido de giro

Instale los dispositivos para montaje en eje (mitades de acoplamiento poleas y pintildeones) utilizando equipos idoacuteneos para evitar dantildear el dispositivo o el eje

Consideraciones especiales para motores con cojinetes anti-friccioacutenloz Para evitar dantildeos en los cojinetes utilice acoplamientos que limiten el juego axialloz Instale los acoplamientos con el rotor situado en la posicioacuten marcada para el centro magneacutetico

Si es posible instale los dispositivos para montaje en eje despueacutes que el motor haya sido montado y calzado y se haya determinado su sentido de giro

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Guardas de proteccioacutenUna vez finalizados y verificados los trabajos de instalacioacuten y de alineamiento instale guardas de proteccioacuten en todas las partes rotativas que queden expuestas para garantizar una operacioacuten segura y confiable

13 Procedimientos de arranqueMotores que estaban almacenados Antes de instalar un motor que estuvo almacenado durante unas pocas semanas Inspeccioacutenelo y liacutempielo exhaustivamente para que quede como cuando fue ldquoenviado por primera vezrdquo

Si el motor ha sido sometido a vibraciones desmoacutentelo y verifique si existen dantildeos en sus rodamiento (ej formacioacuten de estriacuteas y de puntos huecos) y reemplace cualquier rodamiento averiado

Para el almacenamiento de los motores lubricados con grasa las cavidades de los rodamientos deben haber sido rellenadas Para evitar contaminar los devanados retire los tapones de drenaje antes de antildeadir el lubri-cante especificado en la placa de datos A continuacioacuten purgue la grasa antigua o el exceso de grasa de las cavidades de los rodamientos haciendo funcionar el motor en vacio durante 10-20 minutos y cambie los ta-pones de drenaje Si hubiese alguacuten tipo de humedad presente en la grasa purgada lo maacutes probable es que los rodamientos esteacuten oxidados y sea necesario reemplazarlos

Si el motor ha estado almacenado durante varios antildeos es probable que la grasa esteacute seca o separada y que los tubos de drenaje se encuentren obstruidos En este caso seraacute necesario desmontar el motor limpiar la grasa antigua y rellenar los rodamientos con la cantidad adecuada del lubricante especificado(consulte las Paacuteginas 16-21 para obtener informacioacuten sobre la cantidad de grasa y la compatibilidad entre lubricantes)

Para evitar la contaminacioacuten de los bobinados drene los motores lubricados con aceite antes de moverlos Despueacutes de su instalacioacuten llene el caacuterter de aceite con el lubricante recomendado por el fabricante

Compruebe la resistencia de aislamiento (IR) y el iacutendice de absorcioacuten dieleacutectrica (DAR) de los devanados como se describe en la Paacutegina 14 ldquoInspeccioacuten y pruebasrdquo y registre los resultados

Si los resultados de las pruebas de IR y DAR son satisfactorios pruebe el motor en vacio

Despueacutes siga los procedimientos establecidos para ldquoMotores reparados o de repuestordquo(descritos a continuacioacuten)

Motores reparados o de repuesto Antes de poner en servicio los motores reparados o de repuesto haacutegalos fun-cionar durante un corto periacuteodo de tiempo para verificar su operacioacuten Si el motor vibra o emite ruidos u olores inusuales corte el suministro eleacutectrico inmediatamente y busque la

causa

Los problemas eleacutectricos y magneacuteticos que se pueden manifestar por siacute mismos tales como la vibracioacuten o el ruido mejoraraacuten al instante cuando se corte la alimentacioacuten eleacutectrica

Si las caracteriacutesticas de funcionamiento mecaacutenico no mejoran esto podriacutea indicar que existen problemas de desbalance mecaacutenico en el rotor del motor o en la maacutequina impulsada o una desalineacioacuten entre el motor y el dispositivo de carga

Si el motor funciona con normalidad permita que alcance la velocidad maacutexima antes de cortar el suministro eleacutectrico

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Siempre realice el bloqueo y etiquetado del motor antes de acoplar la carga impulsada Una vez el motor y la carga impulsada funcionen correctamente registre en el formato de esa instalacioacuten los

valores de corriente y voltaje a plena carga de las tres fases del motor (vea en la Paacutegina 22 el modelo del forma-to) Si es posible tambieacuten tome nota de la potencia de entrada con carga

En caso que el motor cuente con sensores de temperatura monitorice las temperaturas en los rodamientos y en el devanado hasta que estas se estabilicen Tome nota de estos valores como tambieacuten de la temperatura ambi-ente y la humedad

Para aplicaciones criacuteticas registre los valores de la firma de las vibraciones en toda la maacutequina para utilizarlos como datos base o valores de referencia en el programa de mantenimiento predictivo (ver a continuacioacuten ldquoDa-tos baacutesicos del motorsistemardquo)

14 Datos baacutesicosLas praacutecticas de mantenimiento han evolucionado desde el reactivo hasta el predictivo lo que hace posible funcionar con menos motores de repuesto poco personal disminuir los tiempos muertos y bajar los costes de operacioacuten Para prolongar al maacuteximo la vida del equipo compare los datos baacutesicos de la instalacioacuten (vea un formato de muestra en la Paacutegina 22) con los resultados de las pruebas futuras que hacen parte del programa de mantenimiento preventivo o predictivo (preferiblemente)Analizar la tendencia de los datos ayuda a los operarios a reconocer cambios en las condiciones y a prevenir fallos catastroacuteficos En caso de que ocurra un fallo la tendencia de los datos podriacutea ayudar tambieacuten a identificar su causa (Vea en la Paacutegina 12 ldquoMantenimiento preventivo predictivo y basado en la confiabilidadrdquo) Para esto los profesionales de los centros de servicio locales pueden ser recursos muy valiosos

Datos baacutesicos del motorsistemaLos cambios en los niveles de vibracioacuten del motorsistema proporcionan la mejor advertencia inicial de que se estaacuten presentando problemas en los componentes del motor o del sistema Otros paraacutemetros a vigilar pueden incluir la temperatura de operacioacuten de los componentes criacuteticos las tolerancias mecaacutenicas y el funcionamiento general del sistema incluyendo salidas como el caudal el tonelaje y el volumen

Meacutetodos para determinar los datos baacutesicosLos datos baacutesicos especiacuteficos del motor incluyen registros de los valores de las pruebas eleacutectricas mecaacutenicas y de vibracioacuten realizadas durante la puesta en servicio de los motores o antes de almacenarlos Idealmente los datos baacutesicos se deben obtener para todos los motores nuevos reparados o montados in situ pero puede que esto no sea praacutectico en algunas aplicacionesLos datos baacutesicos de los motores por lo general incluyen todos o algunos de los siguientes valores Corriente con carga velocidad y voltaje en terminales Los cambios en estos paraacutemetros normalmente

indican que un componente vital del sistema se encuentra dantildeado o que estaacute a punto de fallar Otras pruebas eleacutectricas pueden incluir la resistencia de aislamiento la resistencia en terminales del bobinado a una tempera-tura conocida la corriente y el voltaje en vacio y las caracteriacutesticas de arranque

Algunos cambios en la corriente y la velocidad pueden ser normales dependiendo del tipo de carga

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Anaacutelisis de firma de corriente del motor (MCSA) Este tipo de anaacutelisis diagnoacutestica problemas en la jaula de ardilla del rotor (ej barras rotas o un entrehierro irregular) La prueba es maacutes precisa cuando los datos de referencia han sido establecidos con anterioridad a lo largo de la vida del motor (ver Paacutegina 15)

Comprobaciones mecaacutenicas Estas normalmente consisten en la medicioacuten de la excentricidad en el eje (TIR) y la verificacioacuten del pie suave

Vibraciones Aunque los valores generales de las vibraciones pueden ser utilizados como referencia se pre-fieren los espectros de vibracioacuten en forma de Transformada Raacutepida de Fourier (FFT) tomados en cada uno de los tres planos de los alojamientos de los rodamiento (ver ldquoAnaacutelisis de vibracionesrdquo en la Paacutegina 16) Para determinar los datos baacutesicos en los motores provistos con cojinetes anti-friccioacuten se pueden utilizar sondas de proximidad

Termografiacutea infra-roja Con esta herramienta se pueden detectar cambios en la temperatura de operacioacuten de los componentes criacuteticos del motor especialmente en los rodamientos

Datos baacutesicos para motores nuevos Comparar los valores de faacutebrica de la resistencia de los bobinados y de la corriente en vacio con los datos tomados con carga puede ser de utilidad cuando se monitoriza la condicioacuten de un motor nuevo o para solucionar problemas en el sistema Los datos baacutesicos originales generalmente estaacuten disponibles a traveacutes de los fabricantes o en sus sitios web la precisioacuten de los datos de faacutebrica depende de la forma en la que hayan sido obtenidos pero generalmente es suficiente para su uso en campo

Los datos baacutesicos tomados en un motor instalado recientemente pueden revelar errores (ej conexioacuten para un voltaje incorrecto) y prevenir fallos prematuros en el motor Enveacutes de un ldquosimple toquerdquo para verificar el sentido de giro antes de acoplar el motor con la carga haacutegalo funcionar lo suficiente para medir las corrientes de liacutenea en las tres fases como tambieacuten los voltajes y los niveles de vibracioacuten

Datos baacutesicos para motores reparados Los centros de servicio normalmente suministran los datos de las pruebas en vacio o a plena carga (cuando esteacute estipulado) de los motores que han reparado incluyendo vol-tajes corrientes y espectros de vibracioacuten Comparar estos resultados con los datos baacutesicos histoacutericos o con los obtenidos in situ cuando el motor regresa al servicio pueden confirmar la calidad de la reparacioacuten o poner de manifiesto posibles problemas ocultos del sistema Por ejemplo un aumento en los niveles de vibracioacuten de las pruebas in situ podriacutea indicar problemas en la base o en el equipo impulsado en lugar de un rotor desequilib-rado

Para motores recieacuten reparados que han estado en funcionamiento muchos antildeos las comparaciones con los datos baacutesicos son muy valiosas para el anaacutelisis de la causa raiacutez del fallo e incluso pueden poner de manifiesto dantildeos ocasionados por ciertos tipos de fallos (ej un eje roto) Para identificar correctamente la causa y el efecto y prevenir que estos fallos vuelvan a ocurrir siempre investigue el fallo del equipo al nivel del sistema

Comparar los datos baacutesicos de un motor que ha fallado con los de un motor de repuesto puede revelar una debilidad del sistema relacionada con la aplicacioacuten o el proceso

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Como utilizar los datos baacutesicos del motorsistemaEl mantenimiento realizado durante la operacioacuten normal del motor y en las paradas de produccioacuten planeadas oscila desde un monitoreo al azar hasta un seguimiento programado aunque su frecuencia puede depender del tamantildeo la ubicacioacuten y la naturaleza criacutetica de la aplicacioacuten Para poder realizar comparaciones uacutetiles las vari-ables baacutesicas se deben correlacionar con aquellas que fueron recopiladas durante el arranque inicial o despueacutes de realizar varias reparaciones A continuacioacuten presentamos un par de ejemplos Hacer el anaacutelisis de tendencia de los datos baacutesicos de una bomba centriacutefuga puede alertar al operario sobre un

cambio significativo en la corriente de liacutenea que indica que la eficiencia de la bomba se ha reducido Reparar o reemplazar la bomba restauraraacute la eficiencia del sistema motorbomba mientras se mejora la produccioacuten

Eficiencia del sistema = Eficiencia del motor x Eficiencia de la bomba

094 (eff del motor) x 060 (eff reducida de la bomba) = 056

094 (eff del motor) x 080 (eff de la bomba reparada) = 075

Analizar la tendencia de los datos baacutesicos de la corriente consumida por un motor desacoplado o de la resis-tencia de aislamiento de su bobinado pueden evitar un fallo del bobinado debido a la pronta deteccioacuten de un deterioro del sistema de aislamiento o de un rodamiento desgastado En estos casos por lo general los mo-tores se pueden limpiar y reparar enveacutes de ser rebobinados

15 Gestioacuten total del motorLos programas para efectuar la gestioacuten total de los motores generalmente realizan un seguimiento de las com-pras y de los repuestos en una base de datos utilizando para ello la informacioacuten de la placa del motor su ubicacioacuten y la aplicacioacuten Normalmente tambieacuten realizan el seguimiento de los datos baacutesicos del mantenimien-to del almacenaje y de las reparacionesTales programas bajan los costos reduciendo los tiempos muertos (repuestos faacutecilmente disponibles) y dis-minuyen los inventarios (identificacioacuten de los repuestos que se pueden usar en varios sitios) Aquiacute el punto clave consiste en determinar si la solucioacuten maacutes confiable y menos costosa es almacenar los motores de repuesto in situ o contratarlo con un centro de servicios u otro proveedor

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2 Seguimiento operacional y mantenimiento

21 Aplicacioacuten-consideraciones especiacuteficasEvaluacutee cuidadosamente la aplicacioacuten- consideraciones especiacuteficas para asegurar el funcionamiento confiable y eficiente de sus motores Eficiencia y peacuterdidas de los motores En los motores eleacutectricos la eficiencia se define como la potencia de sali-

da dividida por la potencia de entrada expresada en porcentajeEficiencia = Potencia de salida Potencia de entrada x 100 Debido a las peacuterdidas en el motor una pequentildea parte de la potencia de entrada se convierte en calor en lugar de trabajo Lo anterior incluye las peacuterdidas Isup2R en el estator y el rotor las peacuterdidas por friccioacuten y ventilacioacuten las peacuterdidas en el nuacutecleo y las peacuterdidas adicionales con cargaPotencia de entrada - Potencia de salida = Peacuterdidas en el motorLos motores maacutes eficientes tienen menos peacuterdidas que los motores de eficiencia estaacutendar por lo tanto con-sumen menos energiacutea funcionan maacutes frescos y duran maacutes Por motivos de mercadeo y poliacuteticas de precios los fabricantes han estado clasificando los niveles de eficiencia de los motores utilizando para describirlos teacutermi-nos como energeacutetico-eficientes de alta eficiencia o de eficiencia PremiumLa ley de poliacutetica energeacutetica de 1992 (EPAct) establecioacute los niveles miacutenimos de eficiencia para motores de propoacutesito general con potencias entre 1 y 200 hp y la ley de independencia y proteccioacuten energeacutetica de 2007 (EISA) elevoacute estos valores miacutenimos de eficiencia hasta los niveles Premiumreg de la norma NEMA mientras a su vez ampliaba el alcance de los motores incluidos Como respuesta a esto los fabricantes han aumentado la eficiencia paulatinamente reduciendo las peacuterdidas en los motoresLa eficiencia es una consideracioacuten importante para poder obtener lo maacuteximo de su motor eleacutectrico Con una pequentildea inversioacuten inicial un modelo de motor maacutes eficiente puede tener menores costos de operacioacuten y durar maacutes

Factor de potencia En un circuito CA el factor de potencia es la rel-acioacuten entre los kW (kilovatios) y los kVA (kilovoltio-amperios) y para una carga determinada su valor estaacute entre 0 y 1Elevar un factor de potencia bajo haraacute que la corriente que circula por los cables de alimentacioacuten del motor y otros equipos sea menor y por consigui-ente reduciraacute el calentamiento y el deterioro teacutermico Tambieacuten puede bajar los costes de energiacutea (donde aplique) rebajando o eliminando los sobrecos-tos que cobran las compantildeiacuteas electrificadoras por un bajo factor de potenciaEn la Figura 6 se muestran los puntos en los cuales se pueden instalar condensadores para corregir el factor de potencia de un motor eleacutectrico Por lo general para la mayoriacutea de los motores instalar los condensa-dores en el punto 2 es la mejor opcioacuten y normalmente conectarlos en el punto 1 es mejor que instalarlos en el punto 3 Cuando el motor estaacute desconectado los puntos 2 oacute 3 tambieacuten lo estaacuten

el punto 1 siempre estaacute energizado esto podriacutea provocar sobreten-siones y torques transitorios si hay maacutes motores o equipos inductivos conectados al barraje (bus)

2

1 Bus

Arrancador

Fusibleinterruptor

Contactor

Releacute desobrecarga

Motor

3

Figura 6 Ubicacioacuten de los con-densadores para correccioacuten

del factor potencia en motores de induccioacuten

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La ubicacioacuten en el punto 3 requiere utilizar dispositivos de proteccioacuten de menor capacidad ya que el flujo de corriente disminuye

La ubicacioacuten en el punto 3 puede producir transitorios de conmutacioacuten de gran amplitud o picos de corri-ente en motores que conmutan o que arrancan y paran con frecuenciandashej motores de ascensores motores de varias velocidades con arranque estrella-triaacutengulo por auto transformador en transicioacuten abierta o por devanado partido (excepto la denominada delta extendida o doble delta) Para este tipo de aplicaciones lo mejor es instalar los condensadores en el punto 1

Torques transitorios voltajes y corrientes Bajo ciertas condiciones los motores pueden desarrollar transitori-amente entre 5 a 20 veces su torque nominal Las causas maacutes comunes de estos peligrosos torques transitorios (y de los transitorios de voltaje y de corriente) incluyen Transferencias entre barrajes (bus) y re-cierres desfasados Conexiones invertidas Cambios de alta a baja velocidad(motores con varios bobinados) Corto circuitos externos Conexioacuten y maniobras en equipos de correccioacuten de factor de potencia Correccioacuten exagerada del factor de potencia con condensadores Variadores de frecuencia electroacutenico o drives

Armoacutenicos Algunos tipos de cargas eleacutectricas (ej fuentes de poder electroacutenicas para equipos digitales) con-sumen corriente en forma de ondas distorsionadas que contienen armoacutenicos de frecuencia-ej muacuteltiplos de la frecuencia de liacutenea Los armoacutenicos de voltaje asociados pueden estar presentes en los motores del sistema cau-sando un incremento en las peacuterdidas de los motores Utilice un analizador de calidad de energiacutea para detectar los armoacutenicos y filtros para controlarlos

Corriente de arranque y nuacutemero de arranques Los arranques sucesivos pueden dantildear los motores debido al aumento de la temperatura ocasionado por esta condicioacuten en la que circula una alta corriente De acuerdo con las normas NEMA MG1 1254 y MG 10 181 bajo unas condiciones normales de operacioacuten el nuacutemero de ar-ranques seguros depende del valor de la inercia de la carga a la potencia y velocidad nominales del motor (vea la Tabla 12-7 en la norma NEMA MG 1)En un motor que inicialmente se encuentre a temperatura ambiente se pueden realizar dos arranques suce-sivos ( con el motor desacelerando entre arranques) si no se excede la inercia de la carga y se sigue la ley cuadraacutetica de la curva de carga o un solo arranque si su temperatura inicial no excede su temperatura de op-eracioacuten nominal La ley cuadraacutetica de la curva de carga significa que el torque requerido variacutee con el cuadrado de la velocidad y que el torque a plena carga y a maacutexima velocidad sean igualesPara funcionamiento en condiciones inusuales de carga consulte al fabricante para determinar si el disentildeo del motor es el adecuado Si se requieren arranques adicionales aseguacuterese que el disentildeo del motor los puede soportar sin causar un aumento de temperatura perjudicial Para prologar la vida uacutetil del motor al maacuteximo no exceda el nuacutemero de arranques requeridos por la aplicacioacuten

22 Mantenimiento preventivo predictivo y basado en la confiabilidad Las palabras mantenimiento preventivo (PM) y mantenimiento predictivo (PdM) son teacuterminos familiares pero las labores asociadas con estos meacutetodos y la prolongacioacuten del tiempo de operacioacuten de los motores eleacutectricos no siempre estaacuten claros Esta seccioacuten describe actividades normalmente asociadas al PM y al PdM como tambieacuten una estrategia denominada mantenimiento basado en la confiabilidad (RBM)

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Mantenimiento preventivo (PM) El principal objetivo de este tipo de mantenimiento es evaluar la salud del motor por medio de inspecciones y pruebas Por ejemplo el estado de un bobinado se determina por el valor de los megohmios obtenidos en una prueba de resistencia de aislamiento (IR)La pruebas eleacutectricas normalmente incluyen la IR (a motor parado) y la medicioacuten individual de las corrientes y voltajes de fase (en funcionamiento normal) Son menos comunes las mediciones de la resistencia la induc-tancia y la capacitancia del bobinado asiacute como tambieacuten el anaacutelisis de firma de corriente del motor (MCSA) (vea las Paacuteginas 14-16)En un programa de PM las verificaciones mecaacutenicas generalmente incluyen el anaacutelisis de vibracioacuten (espectros por FFT) y con menos frecuencia el alineamiento (vea las Paacuteginas 4-6 y 16)Otras actividades del PM comuacutenmente incluyen la limpieza e inspeccioacuten la lubricacioacuten la verificacioacuten de los niveles de lubricacioacuten el ajuste de la tensioacuten de las correas y el apriete de los pernos de fijacioacuten Oca-sionalmente tambieacuten se miden las temperaturas con un termoacutemetro infra-rojo o una caacutemara termograacutefica Los niveles de ruido se pueden comprobar de forma subjetiva o utilizando un equipo de anaacutelisis acuacutestico Los veredictos del PM se basan en los resultados de cada actividad

Mantenimiento predictivo (PdM) El mantenimiento predictivo pronostica cuando se deben llevar a cabo trabajos de mantenimiento correctivo (acciones) o cuando podemos esperar que ocurra un fallo Tambieacuten llamado monitoreo por condicioacuten o supervisioacuten de estado el PdM consiste en analizar las tendencias y evaluar la mayoriacutea de las actividades asociadas al PMEn el PdM generalmente se evaluacutean las tendencias de los resultados de las pruebas de resistencia de aislamien-to (IR) e iacutendice de polarizacioacuten (IP ) y algunas veces paraacutemetros del circuito del motor al igual que los valores de corriente y de voltaje como tambieacuten los resultados del anaacutelisis de firma de corriente del motor (MSCA) El anaacutelisis de tendencias de las actividades mecaacutenicas rutinarias normalmente incluye los espectros de vibracioacuten y ocasionalmente los resultados de las mediciones de temperaturaComo ejemplo tenemos si el valor en megohmios de la resistencia de aislamiento de un bobinado era inicial-mente aceptable pero esta tiende a bajar dicha tendencia podraacute ser utilizada para programar actividades de mantenimiento correctivo antes de que los valores de IR caigan hasta un nivel peligroso o para predecir cuaacuten-do seraacuten muy bajos para que el motor funcione de forma segura

PM versus PdM En el PM se evaluacutean el estado de las maacutequinas utilizando un sencillo conjunto de mediciones y observaciones Si los resultados son obvios o se pueden comparar faacutecilmente con paraacutemetros de aceptacioacuten la accioacuten a seguir cualquiera que esta sea estaacute clara Por ejemplo un eje roto necesita reparacioacuten inmediata mientras un valor de resistencia de aislamiento igual a cero sugiere que el motor deberaacute ser rebobinadoLa ventaja del PdM es que en eacutel se analizan las tendencias de los resultados de las pruebas para planificar cuando seraacute necesaria una accioacuten correctiva o poder predecir la fecha en la que ocurriraacute un fallo Por ejemplo proba-blemente antes de la ruptura del eje habraacuten aumentos no lineales de vibracioacuten y de desalineacioacuten Al analizar la tendencia de estas mediciones es posible detectar y corregir condiciones que de otra manera habriacutean derivado en un fallo del eje Asiacute mismo analizar la tendencia de los resultados de las pruebas de IR puede revelar un deterioro en el aislamiento por lo que el motor se puede limpiar y reacondicionar en lugar de ser rebobinado

Mantenimiento basado en la confiabilidad (RBM) El RBM tambieacuten denominado mantenimiento basado en el riesgo (RCM) es un meacutetodo loacutegico para determinar la mejor combinacioacuten de actividades de mantenimiento que permitan aumentar la confiabilidad y la seguridad en la operacioacuten de los equipos Esto incluye limpieza y lubricacioacuten al igual que la reparacioacuten o el cambio de las componentes que han falladoLa confiabilidad expresa la probabilidad que un motor pueda funcionar adecuadamente durante un tiempo especiacutefico bajo condiciones establecidas El RBM reduce el mantenimiento de las actividades maacutes rentables

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por lo que requiere conocimientos sobre los fallos caracteriacutesticos de los motores al igual que sus mani-festaciones y consecuencias

23 Inspeccioacuten y pruebasIndiferentemente que el meacutetodo de mantenimiento preferido sea el PM PdM or el RBM existen un nuacutemero de actividades de control y de herramientas de prueba que podemos escoger Inspeccioacuten Durante esta importante actividad se

pueden detectar partes dantildeadas componentes rotos o que faltan al igual que trayectorias de flujo de aire obstruidas y contaminadas Durante la ejecucioacuten de las actividades de PM or PdM se pueden realizar ajust-es menores (ej tensionar las correas o apretar pernos flojos) asiacute como tambieacuten limpiar el polvo y la con-taminacioacuten de los lugares de acceso Las temperaturas anormales de operacioacuten pueden detectarse con la ayuda de un termoacutemetro infra-rojo o una caacutemara termograacutefica

Prueba de resistencia de aislamiento (IR) En esta prue-ba realizada a motor parado se aplican 500 voltios CC entre el bobinado y la carcasa (tierra) durante 60 segun-dos utilizando por lo general un megoacutemetro Si las fases del bobinado se pueden aislar de forma independiente como en una conexioacuten estrella-delta pruebe cada una de las fases por separado La Tabla 2 muestra los valores miacutenimos aceptables de IR

Tabla 2 Valores miacutenimos de resistencia de aislamiento a tierra recomendados medidos o corregidos a 40degC

Resistencia de aislamiento miacutenima Tipo de maacutequina

IR1min = 100 megohmios La mayoriacutea de maacutequinas de CA con estatores bobinados en pletina fabrica-das despueacutes de 1970

IR1min = 5 megohmios La mayoriacutea de maacutequinas con estatores bobinados en alambre redondo y en pletina con voltajes nominales por debajo de 1kV

Notes R1min = Valor de resistencia de aislamiento miacutenima recomendada para bobinados completos en megaohmios y a 40degC kV = Voltaje nominal liacutenea-liacutenea de la maacutequina en kilovoltios rms Corrija la resistencia de aislamiento a una temperatura base de 40degC de la siguiente forma Rc 40degC = Kt x Rt

Donde Rc 40degC = La resistencia corregida a 40degC (en megohms) Rt = La resistencia de aislamiento medida (en megohmios) Kt = Coeficiente de correccioacuten de temperatura (de la Figura 7)

Para realizar la correccioacuten a 40ordmC de la resistencia de aislamiento medida (Rt) multipliacutequela por el coeficiente de temperatura Kt Rc = Rt x KtC

oefic

ient

e de

Tem

pera

tura

Kt p

ara

la R

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tenc

ia d

e A

isla

mie

nto

Temperatura del Bobinado en Grados Celsius

Figura 7 Correccioacuten por temperatura de la resistencia de aislamiento

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Prueba de relacioacuten de absorcioacuten dieleacutectrica (DAR) El valor del DAR indica la condicioacuten del bobinado com-parando una medida de resistencias de aislamiento tomada durante un periacuteodo de tiempo con otra medida tomada en un lapso de tiempo maacutes corto Mida la resistencia de aislamiento a los 30 segundos y posteriormente a los 60 segundos con un instrumento digital Para calcular el DAR divida la medida obtenida a los 60 segun-dos por la medida obtenida a los 30 segundos y consulte la tabla 3 para evaluar la condicioacuten del bobinado

Tabla 3 Evaluacioacuten de la relacioacuten de absorcioacuten dieleacutectrica (DAR)

6030 segundos (DAR) Condicioacutenlt 11 Pobre

11 a 124 Cuestionable125 a 13 Aceptable14 a 16 Buena

gt 16 Exelente

Medicioacuten de la resistencia de los bobinados Para verificar conexiones con alta resistencia o posibles conex-iones defectuosas mida la resistencia de los bobinados entre los terminales del motor utilizando un puente o un medidor digital para resistencias bajas (DLRO)

Medicioacuten de la inductancia y capacitancia Con equipos especializados de prueba se pueden comparar las inductancias y capacitancias entre cada par de cables del bobinado y verificar si existe alguacuten desbalance Aunque no hay normas industriales para la aceptacioacuten de estos desbalances los manuales de los fabricantes proporcionan algunas guiacuteas

Anaacutelisis de firma de corriente del motor (MCSA) Esta prueba diagnoacutestica problemas en el rotor detectan-do corrientes inducidas en los devanados del estator y comparando la amplitud de las bandas laterales a 2X frecuencia de deslizamiento a una frecuencia central de 50 oacute 60 Hz Un transformador de corriente (CT) tipo pinza amperimeacutetrica instalado en los cables del motor o los cables de control de un transformador de corriente producen una sentildeal que se muestra en la pantalla de un analizador de espectros generalmente un analizador de vibraciones FFT Para que la prueba sea efectiva la carga aplicada debe producir el deslizamiento sufici-ente para separar las bandas laterales de la frecuencia central Aunque no existen normas industriales para la aceptacioacuten de las pruebas de MSCA los valores de los manuales de los fabricantes sirven como guiacutea La Tabla 4 incluye los problemas que se pueden detectar con esta prueba

Tabla 4 Problemas en el rotor detectables con las pruebas MSCA

Problemas en el rotor Siacutentomas

Fallos de la jaula de ardilla Alta vibracioacuten a la velocidad de operacioacuten 1X con bandas laterales a la frecuencia de paso polar

Barras fisuradas Bandas laterales a la frecuencia de paso polar en los muacuteltiplos de la velocidad de operacioacuten

Barras abiertas o sueltas bull Altos niveles de vibracioacuten a la frecuencia de paso de las barras del rotorbull Bandas laterales a la frecuencia 2X alrededor de la frecuencia de paso de las barras

del rotorbull Muacuteltiplos de la frecuencia de paso de las barras del rotor

La frecuencia de paso de las barras del rotor es igual al nuacutemero de barras del rotor multiplicadas por la velocidad de operacioacuten

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Pruebas de hipot y de impulso (onda de choque) Estas dos pruebas evaluacutean el estado del sistema de aislamiento del motor aplicando a los bobinados una tensioacuten que excede la nominal (una sobretensioacuten) Las pruebas que utilizan sobretensiones pueden causar que un devanado falle provocando una parada de pro-duccioacuten es por esto que estas pruebas no deben formar parte de los programas de PM o PdM (Figura 8) Aunque estas pruebas normalmente no ocasionan dantildeos a los bobinados que se encuen-tran en buenas condiciones pueden causar que los devanados que tengan debilidades eleacutectricas fallen durante la prueba o un poco despueacutes de la misma Nunca aplique sobretensiones a un bobina-do sin contar con un plan B Es mejor que un motor falle bajo condiciones controladas que cuando se encuentre en servicio

Anaacutelisis de vibraciones La prueba mecaacutenica maacutes comuacuten en los programas de PM y PdM es el anaacutelisis de vibraciones utilizando un analizador de espectros FFT La transformada raacutepida de Fouri-er ( FFT) convierte los datos de la vibracioacuten en espectros (amplitud de las formas de onda vs frecuencia) dentro de un amplio rango de frecuencias (Figura 9) Para los motores horizontales los valores de las vibraciones generalmente se toman en los planos horizontal y vertical de ambos rodamientos y axialmente como miacutenimo en uno de los alojamientos de los rodamiento Los valores de vibracioacuten liacutemites seguacuten las normas NEMA aplican solo a motores desacop-ladosndashej a motores que no se encuentran instalados los valores descritos en artiacuteculos teacutecnicos independientes y en los manuales de los fabricantes de los equipos sirven como guiacutea

24 Re-engrase de los rodamientosLa experiencia demuestra que los rodamientos defectuosos causan maacutes fallos en motores que cualquier otra causa particular Para asegurar una larga vida y un funcionamiento confiable del motor verifique regularmente los niveles de lubricacioacuten de los rodamien-tos en busca de fugas y contaminacioacutenDetermine los intervalos de re-lubricacioacuten y el tipo y grado de lubricante adecuados teniendo en cuenta las recomendaciones del fabricante establecidas en la placa de lubricacioacuten (si estaacute disponible) De lo contrario siga las indicaciones descritas en este manual Funciones de los lubricantes Los lubricantes de los rodamientos realizan varias tareas fundamentales que

incluyen Separar las superficies de deslizamiento o de rodadura Reducir el desgaste Minimizar el coeficiente de friccioacuten (ej reduciendo el calentamiento) Remover el calor producido por la friccioacuten Impedir el ingreso de contaminacioacuten Prevenir la corrosioacuten

Figura 8 Las pruebas que emplean sobretensiones no deben formar parte de

un programa de PM o PdM

Velo

cida

d de

la v

ibra

cioacuten

(pul

s p

ico)

Frecuencia (CPM)

Maacutequinas Grado AAplica a maacutequinas sin requerimientos especiales de vibracioacuten

061 g picoAceleracioacuten

constante049 g

60 600 6000 60000 600000

Despla

zamien

to

cons

tante

0002

4rdquo pi

co-pi

co

Liacutemite 015 (montaje resiliente)

0001

9rdquo pi

co-pi

co Limite 012(montaje riacutegido)

Figura 9 Graacutefico NEMA de vibraciones globales

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Rodamientos lubricados con grasa A no ser que se encuentren ldquosellados de por vidardquo los rodamientos lu-bricados con grasa requieren un re-engrase perioacutedico a traveacutes de los tubos de lubricacioacuten Seleccione la grasa compatible la cantidad y los intervalos de lubricacioacuten de acuerdo con las siguientes directrices

Compatibilidad de la grasa No todas las grasas y los aditivos son compatibles por tanto es de vital impor-tancia determinar el tipo de grasa de los rodamientos y re-engrasarlos con un lubricante compatible Los efectos de la incompatibilidad de la grasa variacutean dependiendo de la aplicacioacuten el tipo y el grado de incom-patibilidad y van desde un aumento intermedio del desgaste del rodamiento hasta un fallo catastroacutefico de la maacutequina

Use la Tabla 5 como punto de partida para determinar la compatibilidad de la grasa man-teniendo los siguientes puntos en menteloz No mezcle grasas incompatiblesloz No mezcle grasas cuya compatibilidad se

encuentre al liacutemiteloz Auacuten si la Tabla 5 indica compatibilidad siem-

pre es mejor preguntar a ambos fabricantes No mezcle la grasa si existe una miacutenima dudaDiferentes formulaciones del mismo aceite pueden ser incompatibles por lo que re-lubri-car con grasas de la misma base (ej polyurea con otra polyurea) todaviacutea podriacutea causar problemas Los lubricantes pueden contener ademaacutes aditivos espesantes y algunos de ellos son incompatibles La mejor praacutectica consiste en utilizar la misma grasa que ya existe en los rodamientosndashsiempre y cuando sea la adecuada para la aplicacioacuten

Los signos de incompatibilidad de un lubricante o sus aditivos pueden incluir Aumentos inu-suales del calentamiento desgaste del metal vibracioacuten o emisioacuten ruido cambios inusuales en el color del lubricante un incremento suacutebito de partiacuteculas extrantildeas fugas debidas a los cambios de viscosidad formacioacuten de espuma y emulsionado separacioacuten aparente de fluidos o geles en los visores de aceite

Tabla 5 Compatibilidad de grasas

B = En el liacutemite C = Compatible | = Incompatible

Comp

lejo d

e alum

inio

Comp

lejo d

e bari

oEs

tearat

o de c

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Calci

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Comp

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Litio

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itioPo

lyurea

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ional

Polyu

rea es

table

al co

rte

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 Complejo de aluminio I I C I B I I I C I C 2 Complejo de bario I I C I C I I I I I B

3 Estearato de calcio I I C I C C C B C I C 4 Calcio anhidro C C C B B C C C C I C 5 Complejo de calcio I I I B I I I I C C C 6 Sulfonato de calcio B C C B | | B B C I C 7 Bentona (arcilla) I I C C I I | | I I B

8 Estearato de litio I I C C I B I C C I C

9 Litio anhidro I I B C I B I C C I C 10 Complejo de litio C I C C C C I C C I C

11 Polyurea convencional I I I I C I I I I I C 12 Polyurea estable al corte C B C C C C B C C C CEsta informacioacuten solo se debe usar como una guiacutea Consulte al fabricante de cada producto antes de mezclar grasas diferentes

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Cantidad de grasa Un llenado excesivo de la cavidad puede alterar la consistencia de la grasa(cortarla)ndashej calentamiento por friccioacuten que degrada el lubricante separando el aceite de los componentes baacutesicos El exceso de grasa tambieacuten puede contaminar el sistema de aislamiento del motor provocando un fallo prema-turo de los devanados Utilice la siguiente ecuacioacuten para estimar la cantidad de grasa que hay que aplicar durante el re-engrase

G = 011 x OD x W (unidades inglesas) or G = 00048 x OD x W (unidades meacutetricas) Donde G = cantidad de grasa (onzas fluidas o gramos) OD = diaacutemetro exterior del rodamiento( pulgadas o mm) W = ancho del rodamiento (pulgadas o mm) Caacutelculo simple de la cantidad de grasa para un rodamiento de bolas 318 OD = 748rdquo (190 mm) W = 169rdquo (43 mm)

G = 011 x 748rdquo x 169rdquo = 139 oz o G = 00048 x 190 mm x 43 mm = 39 gramos Intervalos de re-engrase Los intervalos de re-engrase para condiciones normales de operacioacuten dependen de la

velocidad y el diaacutemetro interno del rodamiento El intervalo de re-lu-bricacioacuten se calcula con ayuda de la Figura 10 de la siguiente forma loz Busque la velocidad del motor en

el eje horizontalloz Trace una liacutenea vertical desde las

rpm del motor hasta la curva que representa el diaacutemetro interior del rodamiento (en miliacutemetros) o hasta la siguiente medida maacutes pequentildea

loz Desde ese punto trace una liacutenea horizontal hasta interceptar las horas de operacioacuten aplicables para el tipo de rodamiento (intervalo de re-lubricacioacuten)

Condiciones de operacioacuten anormales (ej alta temperatura vibraciones y Figura 10 Intervalos de re-lubricacioacuten para rodamientos de

bolas o rodillos en maacutequinas con ejes horizontales en reposo

Limpie el engrasador y remueva el tapoacuten de drenaje del motor antes de engrasarlo Re-engrase con la cantidad de grasa recomendada para las dimensiones del rodamiento y despueacutes haga funcionar el motor durante al menos 30 minutos sin instalar el tapoacuten de drenaje para purgar el exceso de grasa o la grasa antigua de la caacutemara

1510000

642

100086343

252

15

10080605040302015

10

252

15

100008643

252

15

100075

543

252

15

10075

50

325

215

1000086

43

252

15

100086

43

215

100

HORA

S DE

FUN

CION

AMIE

NTO

C B A

Escala A Riacutegido de bolaslEscala B Rodillos ciliacutendricosEscala C Empuje-bolas y rodillos

RPM100 2 3 4 5 6 7 8 9 1000 2 3 4 5 6 7 8 9 10000

406080100120180200240280

Los intervalos de re-lubricacioacuten para condiciones habituales de funcionamiento pueden ser determinados en funcioacuten dela velocidad y el diaacutemetro interior del rodamiento El diagrama es vaacutelido para rodamientos de maacutequinas con ejeshorizontales en reposo bajo condiciones normales

TIPO DE RODAMIENTO

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Obteniendo Lo Maacuteximo De Su Motor Eleacutectrico

contaminacioacuten) pueden requerir un aumento de la frecuencia de re-lubricacioacuten Aparte de la experiencia con la aplicacioacuten no existen reglas simples para determinar el aumento en la frecuencia de re-lubricacioacuten

Rodamientos lubricados con aceite Seleccione el aceite compatible la viscosidad y los intervalos de lubri-cacioacuten de acuerdo con las siguientes directrices

Compatibilidad del aceite Los fabricantes de aceites utilizan muchos aditivos diferentes y algunos de ellos son incompatibles La incompatibilidad de los aditivos del aceite puede producir los mismos problemas ocasionados por la incompatibilidad de las grasas por lo que la mejor praacutectica consiste en determinar el tipo de aceite que hay dentro del caacuterter y re-lubricar con el mismo-siempre y cuando sea apropiado para la aplicacioacuten Si fuese necesario utilizar un aceite diferente pregunte a ambos fabricantes si son compatibles No mezcle los aceites si existe una miacutenima duda

Viscocidad del aceite para rodamientos de bolas y rodillos La Tabla 6 proporciona las directrices para seleccionar la viscosidad del aceite en motores horizontales provistos con rodamientos de bolas y rodillos tomando como baseloz La temperatura de operacioacuten (degC o degF)loz El diaacutemetro medio del rodamiento (dm = (ID + OD)2) en mmloz Velocidad de operacioacuten (n) en rpmloz Nivel de carga del rodamiento (suavenormal o pesadoimpacto)

Tabla 6 Efecto de la temperatura en la seleccioacuten de la viscosidad del aceite para rodamientos de bolas y rodillos en motores horizontales

Viscosidad cinemaacutetica adecuadandashgrado de viscosidad ISO carga suavenormal o [carga pesadaimpacto]

Temperatura de operacioacuten degC (degF)

valor dmn

600000 oacute maacutes 300000 a 600000 300000 o menos

-30 ~ 0 (-22 ~ 32) 15 22 oacute 46 (todas las cargas)

15 22 oacute 46 (todas las cargas)

15 22 oacute 46 todas las cargas)

0 ~ 60 (32 ~ 140) 7 10 oacute 22 [NA] 32 [56 oacute 68] 56 [68]

60 ~ 100 (140 ~ 212) 22 32 oacute 56 [NA] 32 oacute 56 [56 oacute 68] 56 oacute 68 [68 oacute 100]

100 ~ 150 (212 ~ 302) NA (todas las cargas) 56 oacute 68 [68 oacute 100] 56 oacute 68 [100 oacute 460]

Ejemplo Calcule la viscosidad correcta bajo condiciones normales de carga de un rodamiento de bolas 6210 que funciona a 3600 rpm a 90degC (194degF)ndashej la relacioacuten entre la capacidad dinaacutemica del rodamiento y la carga aplicada (Cr Pr) estaacute entre 006 y 012 (006 lt Cr Pr lt012)

loz Calcule el diaacutemetro medio del rodamiento(ID + OD)2) = dm (en mm)(50 + 90)2 = 70 mm

loz Calcule el valor dmn multiplicando el diaacutemetro medio por la velocidad de operacioacuten dm (mm) x n (rpm) = dmn70 x 3600 = 252000 dmn

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loz Seleccione la viscosidad apropiada en la Tabla 6 (en este caso es un aceite para rodamientos o turbinas ISO VG 56 oacute VG 68 )En los motores verticales utilice como guiacutea la Tabla 7 para seleccionar la viscosidad correcta independien-temente del tamantildeo del rodamiento o la velocidad (Nota Si la placa de lubricacioacuten del motor especifica aceite sinteacutetico NO lo sustituya por otro tipo de aceite)

Tabla 7 Viscosidad del aceite en motores verticales con rodamientos de bolas o rodillos

Rodamientos de empuje de bolas de contacto angular

Rodamientos de empuje de rodillos esfeacutericos

Rango de tem-peratura ambiente

Hasta 38degC (100degF)

Por encima de 38degC hasta 60degC (100degF a 140degF)

Hasta 4degC (40degF)

Por encima de 4degC hasta 60degC (40degF a 140degF)

ISO VG 32 68 68 150

Viscosidad del aceite e intervalos de lubricacioacuten para motores con cojinetes anti-friccioacuten En los cojinetes anti-friccioacuten la tolerancia que existe entre su diaacutemetro interno y la zona del eje en la cual se apoya es criacutetica Cualquier pequentildeo contacto metal-metal puede aumentar la temperatura del cojinete y los dantildeos asociados a ello( friccioacuten estriado metal fundido) pueden degradar raacutepidamente el cojinete lo que podriacutea ocasionar un fallo catastroacutefico Para conservar las tolerancias de los cojinetes anti-friccioacuten siga las directrices indicadas en la Tabla 8

Tabla 8 Viscosidad del aceite e intervalos de lubricacioacuten en motores con cojinetes anti-friccioacutens

Temperatura ambiente inicial y rango de temperaturas de operacioacuten degC (degF)

Velocidades del eje (rpm)

Rango de viscosidad ISO

Intervalo de lubricacioacuten

Por debajo de 10degC (50degF) Todas Consulte al fabricante ---

10degC a 32degC(50degF a 90degF)

Mayor a 1800 32 a 68 5000 horas de trabajo o 1 antildeo lo que ocurra primero

Hasta 1800 68 a 100 1 antildeo

Arriba de 32degC (90degF) Todas Consulte al fabricante ---

Intervalos de re-lubricacioacuten con aceite Seleccione los intervalos de re-lubricacioacuten siguiendo las instruc-ciones del fabricante (si estaacuten disponibles) De lo contrario utilice los intervalos indicados en la Tabla 8

ADVERTENCIA Si la unidad tiene bobinas enfriadas por agua esta refrigeracioacuten deberaacute estar operativa De lo contrario la viscosidad del aceite puede caer por debajo de la miacutenima requeri-da para que el rodamiento funcione de forma segura

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Los arranques y paradas frecuentes los ambientes huacutemedos y sucios las temperaturas extremas y otras condiciones de servicio severas requieren cambios de aceite maacutes frecuentes que los indicados en la Tabla 8 Contacte al fabricante para obtener los intervalos de cambio de aceite para situaciones especiacuteficas o verifique regularmente el aceite en busca de decoloracioacuten o contaminacioacuten Reemplaacutecelo si fuese necesario Otra forma para determinar el intervalo del cambio de aceite es enviando a un laboratorio una muestra perioacutedica para su anaacutelisis

Tome las muestras de aceite con el motor en reposo para evitar remover mucho el lubricante Cuando cambie el aceite llene el caacuterter hasta el nivel que normalmente se ve ldquoen reposordquo a traveacutes del visor cuando la maacutequina estaacute parada

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Apeacutendice A Datos baacutesicos del motor y de su instalacioacuten

INSPECCION FISICA (escoja lo que aplique)Faltan partes o estaacuten dantildeadas Pintura exterior defi ciente Sin bloqueo de eje o bloqueo inadecuadoFuga de lubricante Pintura protectora del eje defi ciente Sin defectos visibles

Descripcioacuten de defectos y anomaliacuteas _________________________________________________________________

RESISTENCIA DE AISLAMIENTO NA NPResultado Tensioacuten aplicada Resistencia (megohms)

Pasa Fallo _____ Voltios CC

1-min ________ MΩ10-min _______ MΩ

HIPOT NA NPResultado Tensioacuten aplicada (indique CA o CC)

Pasa Fallo ________ Voltios CA CC

PRUEBA MONO FAacuteSICA DE ROTOR NA NPResultado Corriente (amps) Relacioacuten (max min)

Pasa Fallo

Max ___________Min ___________ __________

RESISTENCIA DE BOBINADOS NA NP

ResultadoResistencia (indique ohms o milliohms)

Cables 1 - 2 Cables 2 - 3 Cables 3 - 1 Pasa Fallo

_________ Ω mΩ

_________ Ω mΩ

_________ Ω mΩ

Si existen maacutes de 3 cables identifi que la conexioacuten entre ellos (ej 1-62-43-5 etc)

IMPULSO NA NPResultado Tensioacuten aplicada

Pasa Fallo ________ Voltios

ACCESORIOS NA NPFuncionan Tipo de dispositivo

Siacute No

Resistencias de calefaccioacuten

PRUEBAS ESTATICAS (MOTOR APAGADO)

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Nota NA signifi ca ldquono aplicardquo y NP signifi ca ldquono realizadardquo

EXENTRICIDAD DEL EJE DE SALIDA NA NPResultado Excentricidad Medida con indicador de

caraacutetula Pasa Fallo __________ (pul o mm)

DIAMETRO DEL EJE DE SALIDA NA NPResultado Diaacutemetro

Medida con microacutemetro Pasa Fallo __________ (pul o mm)

Comentarios sobre las pruebas estaacuteticas (si hay alguno) _________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Formato de muestraID del motor Instalado en FechaMarca Modelo Tipo Ndeg SerieTamantildeo constructivo Encerramiento Voltaje RPMHp kW Amperios a plena carga Efi ciencia a plena carga () Monofaacutesico TrifaacutesicoCoacutedigo Disentildeo Clase de aislamiento PesoRodamiento LA Rodamiento LOA Aplicacioacuten(es)Fecha Instal _______________Amperios en vacio ____ vatios ____

Datos baacutesicos Siacute No

Espectros de vibracioacutenSiacute No

Datos de alineacioacuten Siacute No

Estado del motor Nuevo Reparado Almacenado Ubicacioacuten del motor Motivo del reemplazoHistorial de reparacioacutenComentarios (si hay alguno)

RELACIOacuteN DE ABSORCIOacuteN DIELEacuteCTRICA NA NPResultado 6030 sec (DAR) Condicioacuten

Pasa Fallo

lt 11 Pobre11 a 124 Cuestionable125 a 13 Aceptable14 a 16 Buenogt 16 Exelente

Mida la resistencia de aislamiento (IR) a los 30 segundos y a los 60 segundos con un instrumento digital Divida el valor a los 60-segundos entre el valor a los 30 segundos

Formato de muestra

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Continuacioacuten del formato

NOTAS

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Comentarios sobre las pruebas dinaacutemicas (si hay alguno) __________________________________________________________

PRUEBAS DINAacuteMICAS (MOTOR EN LIacuteNEA)

PRUEBAS EN VACIO NA NPFecha Amps Vatios

Comentarios

ANAacuteLISIS VIBRACIONAL NA NPSe tomaron espectros de vibraciones Siacute NoSi la respuesta es siacute no apunte abajo los datos de las medidas de vibracioacuten)

Resultado

Velocidad de la vibracioacuten medida en puls mms

Lado acoplamientoabajo

OLado op acoplamientoarriba

Pasa Fallo

Horizontal ________ Horizontal ________Vertical ___________ Vertical ___________Axial _____________ Axial _____________

Nota NA signifi ca ldquono aplicardquo y NP signifi ca ldquono realizadardquo

DATOS DE ALINEAMIENTO NA NP

RPMInstalacioacuten En servicio

RPMInstalacioacuten En servicio

Mils mm Mils mm Mils mm Mils mm

Acop

lam

ient

os

corto

s

Desalineamientoparalelo

Acop

lam

ient

os

con

esp

acia

dore

s Desalineamiento paralelo por pul-gada de distanciaDesalineamiento

angular

Pie suave Todas Pie suave Todas

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Apeacutendice B Como leer la placa de datos de un motor

Informacioacuten generalCuando compre o sustituya un motor preste atencioacuten a la terminologiacutea de la placa de datos que describe sus caracteriacutesticas de funcionamiento y su aplicacioacuten Un detalle aparentemente pequentildeo como ldquoDisentildeordquo podriacutea condicionar su eleccioacuten Estar familiarizado con la terminologiacutea de la placa de datos le ayudaraacute a resolver prob-lemas inesperados de funcionamiento

Informacioacuten necesaria Aunque se pueden suministrar maacutes detalles la norma NEMA MG 1 1040 requiere que la placa de datos de un motor cuente con la siguiente informacioacuten (vea la Figura B1) Tamantildeo constructivo (FR) Este normalmente se indica mediante 2 oacute 3 diacutegitos seguidos por una o maacutes letras

que identifican las dimensiones importantes de montaje del motor ej altura de eje y distancias entre los huec-os de fijacioacuten)

Tipo (TYPE) Los fabricantes pueden emplear la casilla opcional de la placa de datos ldquoTyperdquo para designar una familia de productos o rellenarla con otro tipo de adjetivo que identifiquen el montaje la forma o la funcioacuten del motor

Figura B1 Tiacutepica placa de datos NEMA en la que la informacioacuten requerida estaacute resaltadaFigure B1 Typical NEMA nameplate with required information highlighted

FR TYPE

PH

HP RPM SF

VOLTS NEMA NOM EFF

AMPS CODE DES

SF AMPS PF

Temperaturaambiente maacutexima

Tamantildeo constructivo

Nota Las placas de datos pueden incluir el nombre delfabricante y normalmente la ubicacioacuten de su sede principal

Nuacutemero de fases

Clase de aislamiento

Potenciade salida

Corriente acarga nominal

Velocidad acarga nominal

Letra coacutedigo para loskVA de rotor bloqueado

Letra dedisentildeo

Voltaje

Ciclo de trabajoo uso

Frecuencia

Factor se servicio(si es diferente a 10)

Tipo delfabricante

Eficiencia nominalNEMA (cuando searequerida)ldquoPROTEGIDOTERMICAMENTErdquo (siel motor proporcionatoda la proteccioacutendescrita en la normaNEMA MG 1 1256)ldquoPROTECCIOacuteN PORSOBRETEMPERATURA___rdquo y nuacutemero deldispositivo de proteccioacuten(para motores gt1 HP con dispositivos o sistemas de proteccioacuten)

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Potencia de salida (kW) Normalmente expresada en hp o kW este dato indica el valor de la potencia mecaacuteni-ca del motorndashej su capacidad para entregar a la velocidad nominal el torque requerido por la carga

hp = 134 x kW a la inversa kW = 0746 x hp

Ciclo de trabajo o uso (DUTY) Esta designacioacuten especifica el lapso de tiempo durante el cual el motor puede entregar su potencia nominal de forma segura Normalmente es ldquocontinuordquo (Cont) lo que NEMA define como indefinido El ciclo de trabajo de los motores que funcionan de forma intermitente (ej gruacuteas polipastos y actu-adores de vaacutelvulas) generalmente se expresa en minutos Ver la norma NEMA MG 11036

Temperatura ambiente maacutexima Esta es la temperatura maacutexima permitida en el aire circundante para garan-tizar que la temperatura maacutexima de operacioacuten del motor no excede el liacutemite del sistema de aislamiento La temperatura ambiente estaacutendar es de 40degC (104degF) Ver la Nota I en la norma NEMA MG 1 1244

Clase de aislamiento (CLASS INS CLS INSUL CLASS) Esta indica la temperatura que puede soportar el bobinado de un motor y se designa industrialmente con las letras A B F H Entre mayor sea la letra del alfabeto maacutes alta seraacute la temperatura segura de operacioacuten y el bobinado duraraacute maacutes a cualquier temperatura de funcionamiento dada

Velocidad a carga nominal (RPM) Esta es la velocidad a la cual se suministra la potencia de salida a la carga (velocidad a plena carga) Esta seraacute un poco menor que la velocidad sincroacutenica-ej la velocidad del campo magneacutetico rotativo del estator La diferencia entre las dos es la ldquovelocidad de deslizamientordquo o ldquorpm de desli-zamientordquo La Tabla B1 muestra las velocidades a plena carga tiacutepicas para motores pequentildeos y medianos

Tabla B1 Comparacioacuten entre la velocidad sincroacutenica y la velocidad a plena carga para motores de 60 Hz

Velocidad sincroacutenica RPM tiacutepica a plena carga3600 34501800 17501200 1140900 850

Reducir las rpm de deslizamiento aumenta la eficiencia del motor por lo que los disentildeos maacutes eficientes nor-malmente tienen velocidades a plena carga maacutes altas Esto puede ser problemaacutetico a la hora de reemplazar los motores de alta eficiencia en algunas aplicaciones Por ejemplo las bombas centriacutefugas y los ventiladores normalmente demandan una potencia de entrada que variacutea con las rpm elevadas al cubo lo que significa que un pequentildeo incremento en la velocidad produce un aumento mucho maacutes grande de potencia En aplicaciones similares tenga cuidado con esto antes de seleccionar un motor de reemplazo maacutes eficiente

El valor de la temperatura ambiente algunas veces se confunde con el incremento de temperatura El incremento de temperatura normalmente no estaacute expresado en la placa de datos pero la clase de aislamiento siacute El incremento de temperatura se basa en una combinacioacuten de factores como el tipo de encerramiento del motor la clase de aislamiento y el factor de servicio

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Frecuencia (HZ) La frecuencia normalizada en Norte Ameacuterica es 60 Hz y en otras partes del mundo gen-eralmente es de 50 Hz Si la placa de datos muestra maacutes de una frecuencia tambieacuten deberaacute indicar las caracteriacutesticas que dependen de cada una de ellas El aumento del uso de variadores de frecuencia (VFDs) demanda que exista un rango de frecuencias en la placa de datos Si aparece solo una frecuencia consulte al fabricante antes de accionar el motor con un VFD En las aplicaciones que no usan variadores de frecuencia la norma NEMA MG 1 permite una variacioacuten de solo plusmn5 de la frecuencia

Nuacutemero de fases (PH) Una o tres Los motores incluidos en el alcance de este manual son trifaacutesicos alimenta-dos con tres liacuteneas de corriente alterna (CA)

Corriente nominal(AMPS) La corriente nominal son los amperios a potencia nominal (hp) y a frecuencia y voltaje de placa Exceder el valor de la corriente nominal auacuten en una sola fase acortaraacute la vida teacutermica del bobinado

No trate de calcular la carga de un motor a partir de su corriente La corriente del motor no es directamente proporcional a la carga Condiciones como voltajes de liacutenea des-balanceados tensiones por debajo de la nominal o ambas cosas pueden ocasionar que la corriente se desviacutee de los amperios de placa Para obtener un sistema de corrientes equilibrado en aplicaciones con VFD revise tanto el motor como el drive

Voltaje (VOLTS) La norma NEMA MG 1 define los valores de voltaje normalizados para los motores trifaacutesi-cos Entre los maacutes comunes tenemos 200 230 460 y 575volts

La norma NEMA MG 1 permite que un motor funcione a plusmn10 de su voltaje nominal y al mismo tiempo sentildea-la que esto puede acarrear problemas en el funcionamiento del motor (ej eficiencia) Por ejemplo si el voltaje aplicado se reduce un 10 el motor desarrollaraacute como miacutenimo un 20 menos de torque (par) La corriente de liacutenea tambieacuten puede aumentar (un 10 o maacutes) al igual que la temperatura de operacioacuten del motor

Algunos fabricantes indican en la placa diferentes valores de voltajes tales como los populares 208- 230460 V Dado que la tolerancia NEMA de plusmn10 aplicada a un voltaje de 230 voltios cubre la tensioacuten de 207 voltios (230 x 90 = 207) esto parece seguro El problema es que la tensioacuten real de una fuente de voltaje de 208 voltios puede caer tambieacuten por debajo de los 207 voltios

Ademaacutes aunque sea permitido ordenar la fabricacioacuten de un motor de 480 voltios para conectarlo en una red de 480 voltios no es recomendable En este caso el voltaje normalizado del motor deberiacutea ser de 460 voltios considerando que podriacutea haber una caiacuteda en la tensioacuten de liacutenea

La temperatura de operacioacuten a plena carga de un motor puede ser mayor funcionando con un voltaje des-balanceado que con un voltaje balanceado La eficiencia y la vida uacutetil del bobinado pueden disminuir incluso si la potencia del motor ha sido derrateada

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El desbalance de voltaje (ej diferentes vol-tajes de fase) con frecuencia es ignorado No obstante la norma NEMA MG 1 demanda la reduccioacuten de la potencia nominal si el desbal-ance es mayor al 1 Al maacuteximo desbalance de voltaje permitido del 5 la potencia se debe reducir un 25 (Figura B2) No con-funda desbalance de voltaje con variacioacuten de voltaje Como consecuencia de las peacuterdidas adicionales asociadas a ello un desbalance de voltaje tambieacuten reduce la eficiencia del motor

Letra coacutedigo para determinar los kVA a rotor bloqueado (CODE) La norma NEMA MG 1 10372 define los kVA por hp a rotor bloquea-do con una serie de letras coacutedigo (que van desde la A hasta la V)Generalmente entre maacutes alejada se encuentre la letra coacutedigo de la A mayor seraacute la corriente de Inrush por hp Un motor de repuesto con una letra coacutedigo ldquomayorrdquo puede requerir aguas arriba de la in-stalacioacuten aparamenta eleacutectrica diferente como un arrancador maacutes grande

Disentildeo (DES NEMA DESIGN DESIGN) La norma NEMA MG 1 119 define cuatro tipos de disentildeos de mo-tor (A B C y D) en teacuterminos de las caracteriacutesticas de torque(par) y corriente (ver las Tablas B2 y B3 y la Figura B3) La mayoriacutea de motores son fabricados con Disentildeo B debido a su relativa alta eficiencia y sus caracteriacutesticas de torque (par) Los motores con Disentildeo A pueden ser maacutes eficientes pero se emplean con menos frecuencia debido a que su relativa alta corriente de arranque puede causar molestos disparos en el sistema de proteccioacuten del motor Los motores con Disentildeo A tambieacuten pueden requerir arrancadores maacutes grandes que los normalizados

Tabla B2 Disentildeos NEMA versus caracteriacutesticas de torque y corriente

Disentildeo NEMA A B C D

Corriente a rotor bloqueado Alta Media Media Media

Torque a rotor bloqueado Medio Medio Alto Muy alto

Torque maacuteximo Alto Medio Alto Muy alto

Figura B2 Curva de derrateo por desbalance de voltaje

En la placa de datos designaciones que emplean letras similares tambieacuten representan otras carac-teriacutesticas del motor Lea cuidadosamente la placa para evitar mal interpretar la letra coacutedigo el disentildeo y la clase de aislamiento del motor

10

09

08

75 0 1 2 3 4 5

Porcentaje dedesbalance devoltaje

Desviacioacuten maacutex del voltaje promedioVoltaje promedio= 100 x

Ejemplo El voltaje promedio de 460 467 y 450 es 459 V La desviacioacuten maacutexima del promedio es 9 y el

de desbalance = 100 x = 1964599

FACT

OR D

E DE

RRAT

EO

DE DESBALANCE DE VOLTAJE

(Referencia NEMA Std MG 1 1436)

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Tabla B3 Aplicaciones tiacutepicas para diferentes disentildeos

Disentildeos NEMA Aplicaciones

A y B Ventiladores sopladores de aire bombas centriacutefugas compresores descargados y car-gas que requieran torques relativamente bajos

Disentildeo C Transportadores trituradoras bombas reciprocantes y compresores donde se requieren arranques con carga

Disentildeo D Picos de carga elevados que requieren grandes variaciones de velocidad como pun-zonadoras al igual que polipastos y ascensores

Torq

ue (

del

torq

ue a

ple

na c

arga

)

Velocidad ( de la velocidad sincroacutenica)

0

50

100

150

200

250

300

200 40 60 80 100

Disentildeo C oacute H

Disentildeo D

Disentildeo A B oacute N

Eficiencia nominal (NOM EFF) La eficiencia se define como la potencia de salida dividida entre la potencia de entrada expresada como porcentaje(SalidaEntrada) x 100NEMA requiere que la eficiencia de placa sea el valor ldquonominalrdquo basado en el promedio del mayor grupo de motores con el mismo disentildeo La eficiencia real de cualquier motor deberaacute estar dentro de un margen de toler-ancia basado en una variacioacuten en las peacuterdidas del motor de plusmn20 La eficiencia nominal a menudo es utilizada para calcular el consumo de energiacutea La eficiencia nominal debe ser incluida en la placa de datos de los mo-tores polifaacutesicos cuando asiacute lo exija la norma NEMA Std MG11259

Factor de servicio (SF) En una placa de datos es necesario indicar el valor del factor de servicio solo si es mayor de 10 Las normas industriales incluyen factores de servicio de 10 para motores totalmente cerrados

Figura B3 Curvas torque-velocidad para motores con disentildeo NEMA

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y de 115 para motores abiertos Tambieacuten hay disponibles una gran cantidad de motores totalmente cerrados enfriados con ventilador con factor de servicio 115 y existen motores con factores de servicio de 125 14 y maacutes altos

A frecuencia y voltaje nominales la sobrecarga permisible para un motor con un factor de servicio indicado en la placa es igual a la carga nominal multiplicada por ese factor de servicio Sin embargo tal operacioacuten afectaraacute de forma adversa la eficiencia el factor de potencia y el incremento de temperatura del motor

Protegido teacutermicamente (THERMALLY PROTECTED) Las palabras ldquoPROTEGIDO TERMICAMENTErdquo son necesarias si el motor proporciona toda la proteccioacuten descrita en la norma NEMA MG1 1256 (ver norma NEMA Std MG1 172 y 173)

Proteccioacuten por sobre-temperatura(OVERTEMP PROT_ ) Para identificar el tipo de proteccioacuten en motores con potencias nominales superiores a 1 hp provistos con dispositivos o sistemas de proteccioacuten por sobre-tem-peratura se debe escribir en el espacio en blanco un nuacutemero seguacuten lo establecido por la norma NEMA MG1 1257

Otros teacuterminosOtros teacuterminos que podriacutean aparecer en una placa NEMA incluyen Factor de potencia (FP) y condensadores de correccioacuten (MAX KVAR or MAX CORR KVAR) El factor de po-

tencia es la relacioacuten entre la potencia activa (vatios) y la potencia aparente (voltio amperios) del motor a plena carga Si el factor de potencia estaacute indicado en la placa NEMA recomienda expresarlo en porcentaje (no es un requisito)

La placa de datos tambieacuten puede indicar la capacidad maacutexima del condensador empleado para corregir el fac-tor de potencia con un texto como MAX CORR KVAR seguido de un valor numeacuterico en kilovars Utilizar un condensador maacutes grande que el indicado en placa podriacutea producir voltajes altos que pueden dantildear el motor u otro componente

Rodamientos (SHAFT END BRG DE BRG OPP END BRG ODE BRG) Algunos fabricantes proporcionan en la placa de sus motores los datos de los rodamientos que normalmente incluyen el rodamiento del lado acoplamiento o lado carga (shaft- or drive-end bearing) y el rodamiento lado opuesto acoplamiento o lado opuesto carga A pesar que las designaciones pueden variar entre un fabricantes de rodamientos y otro los tipos tamantildeos y modelos normalmente se indican de acuerdo con las normas de los fabricantes americanos de rodamientos mediante un ldquonuacutemero ABMArdquo

Nuacutemero de serie (SERIAL NO o SER NO) Las placas de datos normalmente incluyen la marca y el nuacutemero de serie del motor u otro nuacutemero exclusivo que puede ser usado para seguir la pista del motor a traveacutes del fabricante

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Apeacutendice C Recomendaciones para almacenar los motores

Aspectos baacutesicos para el almacenaje de motoresLos procedimientos apropiados de almacenaje pueden proteger el motor de dantildeos causados por el ambiente Determine los pasos a seguir basaacutendose en el lugar donde estaraacuten y en el tiempo de almacenamiento Menos de un mes Proteja el motor contra el clima y mantenga la temperatura de los bobinados 5-10degC (10-

20degF) por arriba del ambiente (vea maacutes adelante ldquoPreparacioacuten para el almacenajerdquo)

Maacutes de un mes Siga las recomendaciones dadas en ldquoPreparacioacuten para el almacenajerdquo y ldquoMantenimiento perioacutedicordquo de la Paacutegina 32

Estos intervalos de almacenaje y mantenimiento no son definitivos condiciones especiacuteficas ambientales pueden requerir programaciones diferentes No siempre es praacutectico tratar los motores pequentildeos con los mismos cuidados que se brindan a los motores maacutes grandes o maacutes criacuteticos

Preparacioacuten para el almacenaje Almacenamiento en un lugar cerrado Si es posible almacene los motores en un lugar cerrado y en aacutereas lim-

pias secas y calientes

Almacenamiento a intemperie Si esto fuese necesario cubra el motor con una lona hasta el suelo sin apretar-lo demasiado para permitir circulacioacuten de aire suficiente y minimizar la condensacioacuten Proteja el motor contra una inundacioacuten y vapores quiacutemicos peligrosos

Vibracioacuten ambiental Escoja un aacuterea alejada de fuen-tes de vibracioacuten ambiental tales como maquinarias pesadas aacutereas de produccioacuten carreteras muy transit-adas y viacuteas feacuterreas Cuando el motor se encuentra en reposo una exposicioacuten prolongada incluso a pequentildeas vibraciones puede dantildear sus rodamientosndashej for-macioacuten de estriacuteas (ver Figura C1) Si el motor va a ser almacenado en un aacuterea con alta vibracioacuten ambiental asegure el eje para prevenir que se mueva

Posicioacuten Almacene los motores horizontales en posicioacuten horizontal y los motores verticales en una posicioacuten vertical estable

Conserve los bobinados limpios y secos La mejor forma de preservar las propiedades de aislamiento de los bobinados es prevenir la condensacioacuten y la acumu-lacioacuten de humedad A no ser que la temperatura del aacuterea de almacenamiento esteacute controlada mantenga la temperatura de los bobinados 5-10degC (10-20degF) por arriba del ambiente energizando las resistencias de calefaccioacuten (si el motor las tiene) o aplicando ldquovoltaje reducidordquo a una fase del bobinado Otra forma es conservar el bobinado caliente con una fuentes de calor auxiliar por conveccioacuten o soplando aire caliente dentro del motor

Figura C1 El dantildeo del rodamiento que se muestra corresponde a una separacioacuten de los

elementos rodantes Este comenzoacute al estar sometido a vibracioacuten en reposo durante el

transporte o el almacenamiento

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Resistencia de aislamiento (IR) de los bobinados Antes de almacenar el motor mida y registre el valor de la IR corregido a una temperatura estaacutendar y vuelva a hacer lo mismo justo antes de poner el motor en servicio Antes de instalar el motor realice las acciones pertinentes para corregir cualquier descenso en la IR (Vea la Paacutegina 14 ldquoPrueba de Resistencia de aislamiento (IR) rdquo)

Plagas Tome precauciones para evitar que animales e insectos ingresen al motor Roedores serpientes paacutejaros u otros pequentildeos animales pueden dantildear el aislamiento del bobinado ademaacutes las avispas de barro y otros insectos similares pueden obstruir la ventilacioacuten o los agujeros de drenaje

Superficies del motor Recubra con pintura anti-oxidante todas las superficies externas mecanizadas (espe-cialmente las puntas del eje) y en ambientes huacutemedos tambieacuten recubra las zonas del eje en las que apoyan los cojinetes y otras superficies internas En las aacutereas tropicales aplique un fungicida para proteger los devanados Es posible que sea necesario desmontar el motor para remover la pintura protectora antes de poner el motor en servicio

Rodamientos lubricados con grasa Para prevenir la corrosioacuten y la contaminacioacuten durante largos periacuteodos de almacenamiento limpie las boquillas de entrada de grasa y remueva los tapones de drenaje antes de re-engrasar el motor con grasa compatible Despueacutes de la lubricacioacuten purgue el exceso de grasa o la grasa antigua de la caacutemara de lubricacioacuten haciendo funcionar el motor durante al menos 30 minutos con los tapones removidos

Si el motor ha sido almacenado por varios antildeos la grasa probablemente deberaacute estar endurecida y el tubo de drenaje podriacutea estar obstruido con grasa seca En este caso el motor deberaacute desmontarse para retirar la grasa antigua y posteriormente ser re-lubricado antes de su puesta en servicio

Rodamientos lubricados con aceite Siempre drene el aceite antes de mover el motor Despueacutes de situar el motor en el aacuterea de almacenamiento llene el caacuterter con el aceite correcto que tenga los inhibidores de corrosioacuten y oxidacioacuten adecuados Idealmente el aceite deberaacute cubrir completamente el rodamiento sin sobrepasar el cilindro o tubo que sirve para la contencioacuten del aceite o el sello de laberinto Antes de poner el motor en servicio drene y reemplace el aceite

No re-engrase los rodamientos con el drenaje cerrado o mientras el motor esteacute funcionando

Siempre drene el aceite antes de mover el motor De lo contrario el lubricante puede salpicar al exterior y contaminar los bobinados o incluso iniciar un efecto capilar que puede succionar aceite del caacuterter

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Mantenimiento perioacutedico Mensual Inspeccione el aceite para determinar si existen evidencias de humedad oxidacioacuten o contaminantes

Reemplace el aceite siempre que encuentre contaminacioacuten o cada 12 meses

Cada 1 oacute 3 meses Gire el eje manualmente varias veces para conservar la peliacutecula de lubricante en las pistas de los rodamientos o en los ejes de apoyo de los cojinetes Esto tambieacuten ayuda a prevenir dantildeos en los elementos rodantes (ej estriacuteas) que pueden ocurrir con el tiempo debido incluso a pequentildeas vibraciones

Cada 2 oacute 3 meses Mida la resistencia de aislamiento (IR) y compare los resultados corregidos por temperatura con los valores base tomados antes de almacenar el motor Antes de instalar el motor lleve a cabo las acciones necesarias para corregir cualquier descenso en la IR (Vea la Paacutegina 14 ldquoPrueba de Resistencia de aislamiento (IR)rdquo)

Cada 3 meses Inspeccione los rodamientos lubricados con grasa tomando una muestra del tubo de drenaje para ver si hay humedad oxidacioacuten o contaminacioacuten Si existe humedad probablemente los rodamientos pre-senten dantildeos por oxidacioacuten y sea necesario remplazarlos

Cada 5 antildeos Considere reemplazar la grasa y los rodamientos Para entonces el aceite y los ingredientes de la base de la grasa probablemente se hayan separado y las vibraciones de bajo nivel pueden haber causado es-triacuteas en las pistas de los rodamientos Si se ha acumulado humedad entre las bolas y las pistas pueden haberse presentado dantildeos por oxidacioacuten o corrosioacuten

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Glossary

Temperatura ambientendashLa temperatura del medio de refrigeracioacuten circundante conocida comuacutenmente como temperatura ambienteDato baacutesicondashUna medida tomada cuando el motor estaacute en buen estado que se usa como referencia para labores de seguimiento y anaacutelisisTorque maacuteximondashEl maacuteximo torque que el motor podraacute desarrollar a voltaje y frecuencia nominales sin que se presente una caiacuteda abrupta de la velocidad tambieacuten denominado torque de desenganche o par maacuteximoEficienciandashLa relacioacuten entre el trabajo uacutetil realizado y la energiacutea utilizada para producirlo Es la relacioacuten entre la potencia de salida dividida entre la potencia de entradaVelocidad a plena cargandashLa velocidad a la cual cualquier motor produce su potencia de salida nominalTorque a plena cargandashEl torque requerido para producir la potencia nominal a la velocidad de plena cargaMotor de propoacutesito generalndashMotor de induccioacuten de CA con potencia nominal menor o igual a 500 hp construc-cioacuten abierta o cerrada de trabajo continuo disentildeado con paraacutemetros normalizados con caracteriacutesticas estaacutendar para ser utilizado bajo condiciones de servicio sin restricciones en una aplicacioacuten particular (ver la norma NEMAMG1161)Hercio (Hz)ndashTerminologiacutea preferida para ciclos por segundo(frecuencia)Caballo de fuerza (hp)ndashUna unidad para la medida de la potencia de los motores o la velocidad a la que se hace el trabajo Un caballo de fuerza equivale a 33000 lb-pie por minuto (550 lbbullpie por segundo o 746 vatios Tam-bieacuten es la unidad de potencia de los motores fabricados en el continente norte americanoAislamientondashMaterial no conductivo que separa las partes de un motor que conducen corriente o los materiales adyacentes que se encuentran a diferente potencialKilovatio (kW)ndashUna unidad de potencia eleacutectrica Tambieacuten es la unidad de potencia de los motores eleacutectricos fabricados fuera del continente norte americanoCorriente a rotor bloqueadondashCorriente de liacutenea en estado estable medida a frecuencia y voltaje nominales con el rotor en reposoTorque a rotor bloqueadondashEl torque miacutenimo que el motor desarrollaraacute en reposo para todas las posiciones angu-lares del rotor cuando se aplican el voltaje nominal a frecuencia nominalNEMAndashSiglas de la National Electrical ManufacturersAssociationPolosndashLos polos magneacuteticos que se forman dentro del motor debido a la ubicacioacuten y la conexioacuten de los devana-dosIncremento de temperatura nominalndashEs el aumento de temperatura permisible por encima del ambiente para un motor que esteacute funcionando con cargaRotorndashEl elemento rotativo de cualquier motor o generadorDeslizamientondashLa diferencia entre la velocidad sincroacutenica y la velocidad de operacioacuten comparada con la veloci-dad sincroacutenica expresada en porcentaje Tambieacuten es la diferencia entre la velocidad sincroacutenica y la velocidad de operacioacuten expresada en rpm

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Pie suavendashUna condicioacuten en la cual las patas de un motor y la zona de la base en la que se apoyan no se encuen-tran en el mismo planoEstatorndashLa parte estaacutetica del motor este teacutermino describe comuacutenmente la parte estaacutecionaria del motor que con-tiene los devanadosVelocidad sincroacutenicandashLa velocidad del campo magneacutetico rotativo creado por el bobinado del estator Velocidad sincroacutenica = (Frecuencia x 120) (Nuacutemero de polos)TorquendashLa fuerza rotativa producida por un motor Las unidades del torque se expresan en lb-pie o lb-pul (siste-ma Ingleacutes) o newton-metro (sistema meacutetrico)TendenciandashAnaacutelisis del cambio presentado en una medida tomada durante muchos intervalos de medicioacuten

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Bibliografiacutea

ANSIEASA Standard AR100-2015 Recommended Practice for the Repair of Rotating Electrical Apparatus Electrical Apparatus Service Association Inc St Louis MO 2015 (For information call EASA at 314-993-2220 or browse to wwweasacom)

Electrical Engineering Pocket Handbook Electrical Apparatus Service Association Inc St Louis MO 2015 (For information call EASA at 314-993-2220 or visit wwweasacom)

Mechanical Reference Handbook Electrical Apparatus Service Association Inc St Louis MO 2015 (For information call EASA at 314-993-2220 or visit wwweasacom)

NEMA Standard MG 1-2014 Motors and Generators National Electrical Manufacturers Association Rosslyn VA 2014 (For information call NEMA at 703-841-3200 or visit wwwnemaorg)

NEMA Standard MG 10-2013 Energy Management Guide for Selection and Use of Fixed Frequency Medi-um AC Squirrel-Cage Polyphase Induction Motors National Electrical Manufacturers Association Rosslyn VA 2014 (For information call NEMA at 703-841-3200 or visit wwwnemaorg)

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Notas

Electrical Apparatus Service Association Inc1331 Baur Blvd bull St Louis MO 63132 bull 314-993-2220 bull Fax 314-993-1269

Email easainfoeasacom bull Website wwweasacom

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  • _GoBack
  • 1 Instalacioacuten arranque e informacioacuten baacutesica
    • 11 Consideraciones baacutesicas del sistema
    • 12 Instalacioacuten
    • 13 Procedimientos de arranque
    • 14 Datos baacutesicos
    • 15 Gestioacuten total del motor
      • 2 Seguimiento operacional y mantenimiento
        • 21 Aplicacioacuten-consideraciones especiacuteficas
        • 22 Mantenimiento preventivo predictivo y basado en la confiabilidad
        • 23 Inspeccioacuten y pruebas
        • 24 Re-engrase de los rodamientos
          • Datos baacutesicos del motor y de su instalaci
            • Formato de muestra
            • Otros teacuterminos
              • Como leer la placa de datos de un motor
                • Informacioacuten necesaria
                • Mantenimiento perioacutedico
                  • Recomendaciones para almacenar los motores
                    • Aspectos baacutesicos para el almacenaje de motores
                    • Preparacioacuten para el almacenaje
                      • Notas
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Paralelo Angular Combinado

Figura 5 Tipos de desalineamiento

Tabla 1 Tolerancias de alineamiento sugeridas para ejes acoplados directamente

RPMInstalacioacuten En servicio

Mils mm Mils mmPie suave Todas plusmn10 plusmn0025 plusmn15 plusmn0038

Acoplamientos cortos

Paralelismo 1200 plusmn125 plusmn0032 plusmn20 plusmn0051

1800 plusmn10 plusmn0025 plusmn15 plusmn0038

3600 05 0013 075 0019

Angularidad 1200 05 0013 08 0020

1800 03 0008 05 0013

3600 02 0005 03 0008

Acoplamientos con espaciador

Paralelismo por pulgada de largo del espaciador

1200 09 0023 15 00381800 06 0015 10 00253600 03 0008 05 0013

ldquoEl pie suaverdquo describe la condicioacuten en la cual las patas no se encuentran en el mismo plano Medido en mils (1 mil = 001 pul) o miliacutemetros(mm)

Para calcular la angularidad en milspul (mm) mida la apertura maacutes amplia en mils(mm ) a continuacioacuten reste la apertura maacutes estrecha en mils(mm) y divida por el diaacutemetro del acoplamiento en pulgadas (mm) Nota Con temperatura el movimiento hacia arriba y hacia abajo del eje del motor y del eje impulsado puede ser en cualquier direccioacuten (vea Figura 5)

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Alineacioacuten de ejes acoplados directamente Utilizando las tolerancias de la Tabla 1 instale los calzos adec-uados bajo las patas del motor En la mayoriacutea de las aplicaciones que emplean acoplamientos directos el eje del motor y el eje impulsado deben estar colineales a plena carga Si la maacutequina impulsada funciona a una temperatura mucho mayor o menor que la del motor se espera una desalineacioacuten inicial ldquoen reposordquo la cual se corregiraacute por siacute misma una vez la maacutequina impulsada se caliente o se enfriacutee Para confirmar el efecto de la temperatura haga funcionar el equipo hasta que alcance su maacutexima temperatura apague el motor e inmediat-amente verifique el alineamiento Realice cualquier correccioacuten que sea necesaria

Alineacioacuten de maacutequinas con transmisioacuten por correas Una mala alineacioacuten puede someter los rodamientos del motor a una carga axial excesiva Tambieacuten puede sobre-tensionar las correas aumentando la carga radial en los rodamientos Este tipo de alineacioacuten es maacutes sencilla que la de los ejes acoplados directamente pero auacuten debe ser realizada con precisioacuten La herramienta correcta puede ser una sencilla regla o un laacuteser para alinear ejes con distancias entre centros muy largas

Ajuste la tensioacuten de la correa dentro del rango especificado por el fabricante y verifiacutequela despueacutes de un diacutea de operacioacuten Dependiendo del tipo de correa normalmente la tensioacuten disminuye un poco despueacutes de la instalacioacuten particularmente si las correas son nuevas

Para poleas con varias correas las correas deben ser conjuntos a juego De otra forma algunas no quedaraacuten bien tensionadas causando que patinen y que hagan ruido Aplicar maacutes tensioacuten para eliminar el ruido so-bre-tensionaraacute las otras correas

Niveles de vibracioacuten Un motor correctamente montado y alineado funcionaraacute con unos niveles de vibracioacuten muy bajos en las direcciones horizontal vertical y axial -generalmente por debajo de 015 puls pico (25 mms rms) - En caso de que existan niveles de vibracioacuten maacutes altos en instalaciones nuevas se requeriraacute realizar un anaacutelisis de vibraciones maacutes detallado El cual puede indicar problemas de montaje o alineamiento aco-plamientos o poleas des-balanceos o problemas en la maacutequina impulsada

Un montaje firme y seguro y una buena alineacioacuten garantizaran un funcionamiento confiable y la maacutexima rentabilidad para su motor eleacutectrico Dado que las condiciones de funcionamiento la carga y el alineamiento pueden cambiar con el tiempo seraacute necesario verificar los niveles de vibracioacuten al menos cada trimestre

Dispositivos para montaje en eje y acoplamientos

Antes de instalar las correas o acoplar la mitad del acoplamiento en la maacutequina impulsada energice el mo-tor durante un instante para confirmar el sentido de giro

Instale los dispositivos para montaje en eje (mitades de acoplamiento poleas y pintildeones) utilizando equipos idoacuteneos para evitar dantildear el dispositivo o el eje

Consideraciones especiales para motores con cojinetes anti-friccioacutenloz Para evitar dantildeos en los cojinetes utilice acoplamientos que limiten el juego axialloz Instale los acoplamientos con el rotor situado en la posicioacuten marcada para el centro magneacutetico

Si es posible instale los dispositivos para montaje en eje despueacutes que el motor haya sido montado y calzado y se haya determinado su sentido de giro

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Guardas de proteccioacutenUna vez finalizados y verificados los trabajos de instalacioacuten y de alineamiento instale guardas de proteccioacuten en todas las partes rotativas que queden expuestas para garantizar una operacioacuten segura y confiable

13 Procedimientos de arranqueMotores que estaban almacenados Antes de instalar un motor que estuvo almacenado durante unas pocas semanas Inspeccioacutenelo y liacutempielo exhaustivamente para que quede como cuando fue ldquoenviado por primera vezrdquo

Si el motor ha sido sometido a vibraciones desmoacutentelo y verifique si existen dantildeos en sus rodamiento (ej formacioacuten de estriacuteas y de puntos huecos) y reemplace cualquier rodamiento averiado

Para el almacenamiento de los motores lubricados con grasa las cavidades de los rodamientos deben haber sido rellenadas Para evitar contaminar los devanados retire los tapones de drenaje antes de antildeadir el lubri-cante especificado en la placa de datos A continuacioacuten purgue la grasa antigua o el exceso de grasa de las cavidades de los rodamientos haciendo funcionar el motor en vacio durante 10-20 minutos y cambie los ta-pones de drenaje Si hubiese alguacuten tipo de humedad presente en la grasa purgada lo maacutes probable es que los rodamientos esteacuten oxidados y sea necesario reemplazarlos

Si el motor ha estado almacenado durante varios antildeos es probable que la grasa esteacute seca o separada y que los tubos de drenaje se encuentren obstruidos En este caso seraacute necesario desmontar el motor limpiar la grasa antigua y rellenar los rodamientos con la cantidad adecuada del lubricante especificado(consulte las Paacuteginas 16-21 para obtener informacioacuten sobre la cantidad de grasa y la compatibilidad entre lubricantes)

Para evitar la contaminacioacuten de los bobinados drene los motores lubricados con aceite antes de moverlos Despueacutes de su instalacioacuten llene el caacuterter de aceite con el lubricante recomendado por el fabricante

Compruebe la resistencia de aislamiento (IR) y el iacutendice de absorcioacuten dieleacutectrica (DAR) de los devanados como se describe en la Paacutegina 14 ldquoInspeccioacuten y pruebasrdquo y registre los resultados

Si los resultados de las pruebas de IR y DAR son satisfactorios pruebe el motor en vacio

Despueacutes siga los procedimientos establecidos para ldquoMotores reparados o de repuestordquo(descritos a continuacioacuten)

Motores reparados o de repuesto Antes de poner en servicio los motores reparados o de repuesto haacutegalos fun-cionar durante un corto periacuteodo de tiempo para verificar su operacioacuten Si el motor vibra o emite ruidos u olores inusuales corte el suministro eleacutectrico inmediatamente y busque la

causa

Los problemas eleacutectricos y magneacuteticos que se pueden manifestar por siacute mismos tales como la vibracioacuten o el ruido mejoraraacuten al instante cuando se corte la alimentacioacuten eleacutectrica

Si las caracteriacutesticas de funcionamiento mecaacutenico no mejoran esto podriacutea indicar que existen problemas de desbalance mecaacutenico en el rotor del motor o en la maacutequina impulsada o una desalineacioacuten entre el motor y el dispositivo de carga

Si el motor funciona con normalidad permita que alcance la velocidad maacutexima antes de cortar el suministro eleacutectrico

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Siempre realice el bloqueo y etiquetado del motor antes de acoplar la carga impulsada Una vez el motor y la carga impulsada funcionen correctamente registre en el formato de esa instalacioacuten los

valores de corriente y voltaje a plena carga de las tres fases del motor (vea en la Paacutegina 22 el modelo del forma-to) Si es posible tambieacuten tome nota de la potencia de entrada con carga

En caso que el motor cuente con sensores de temperatura monitorice las temperaturas en los rodamientos y en el devanado hasta que estas se estabilicen Tome nota de estos valores como tambieacuten de la temperatura ambi-ente y la humedad

Para aplicaciones criacuteticas registre los valores de la firma de las vibraciones en toda la maacutequina para utilizarlos como datos base o valores de referencia en el programa de mantenimiento predictivo (ver a continuacioacuten ldquoDa-tos baacutesicos del motorsistemardquo)

14 Datos baacutesicosLas praacutecticas de mantenimiento han evolucionado desde el reactivo hasta el predictivo lo que hace posible funcionar con menos motores de repuesto poco personal disminuir los tiempos muertos y bajar los costes de operacioacuten Para prolongar al maacuteximo la vida del equipo compare los datos baacutesicos de la instalacioacuten (vea un formato de muestra en la Paacutegina 22) con los resultados de las pruebas futuras que hacen parte del programa de mantenimiento preventivo o predictivo (preferiblemente)Analizar la tendencia de los datos ayuda a los operarios a reconocer cambios en las condiciones y a prevenir fallos catastroacuteficos En caso de que ocurra un fallo la tendencia de los datos podriacutea ayudar tambieacuten a identificar su causa (Vea en la Paacutegina 12 ldquoMantenimiento preventivo predictivo y basado en la confiabilidadrdquo) Para esto los profesionales de los centros de servicio locales pueden ser recursos muy valiosos

Datos baacutesicos del motorsistemaLos cambios en los niveles de vibracioacuten del motorsistema proporcionan la mejor advertencia inicial de que se estaacuten presentando problemas en los componentes del motor o del sistema Otros paraacutemetros a vigilar pueden incluir la temperatura de operacioacuten de los componentes criacuteticos las tolerancias mecaacutenicas y el funcionamiento general del sistema incluyendo salidas como el caudal el tonelaje y el volumen

Meacutetodos para determinar los datos baacutesicosLos datos baacutesicos especiacuteficos del motor incluyen registros de los valores de las pruebas eleacutectricas mecaacutenicas y de vibracioacuten realizadas durante la puesta en servicio de los motores o antes de almacenarlos Idealmente los datos baacutesicos se deben obtener para todos los motores nuevos reparados o montados in situ pero puede que esto no sea praacutectico en algunas aplicacionesLos datos baacutesicos de los motores por lo general incluyen todos o algunos de los siguientes valores Corriente con carga velocidad y voltaje en terminales Los cambios en estos paraacutemetros normalmente

indican que un componente vital del sistema se encuentra dantildeado o que estaacute a punto de fallar Otras pruebas eleacutectricas pueden incluir la resistencia de aislamiento la resistencia en terminales del bobinado a una tempera-tura conocida la corriente y el voltaje en vacio y las caracteriacutesticas de arranque

Algunos cambios en la corriente y la velocidad pueden ser normales dependiendo del tipo de carga

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Anaacutelisis de firma de corriente del motor (MCSA) Este tipo de anaacutelisis diagnoacutestica problemas en la jaula de ardilla del rotor (ej barras rotas o un entrehierro irregular) La prueba es maacutes precisa cuando los datos de referencia han sido establecidos con anterioridad a lo largo de la vida del motor (ver Paacutegina 15)

Comprobaciones mecaacutenicas Estas normalmente consisten en la medicioacuten de la excentricidad en el eje (TIR) y la verificacioacuten del pie suave

Vibraciones Aunque los valores generales de las vibraciones pueden ser utilizados como referencia se pre-fieren los espectros de vibracioacuten en forma de Transformada Raacutepida de Fourier (FFT) tomados en cada uno de los tres planos de los alojamientos de los rodamiento (ver ldquoAnaacutelisis de vibracionesrdquo en la Paacutegina 16) Para determinar los datos baacutesicos en los motores provistos con cojinetes anti-friccioacuten se pueden utilizar sondas de proximidad

Termografiacutea infra-roja Con esta herramienta se pueden detectar cambios en la temperatura de operacioacuten de los componentes criacuteticos del motor especialmente en los rodamientos

Datos baacutesicos para motores nuevos Comparar los valores de faacutebrica de la resistencia de los bobinados y de la corriente en vacio con los datos tomados con carga puede ser de utilidad cuando se monitoriza la condicioacuten de un motor nuevo o para solucionar problemas en el sistema Los datos baacutesicos originales generalmente estaacuten disponibles a traveacutes de los fabricantes o en sus sitios web la precisioacuten de los datos de faacutebrica depende de la forma en la que hayan sido obtenidos pero generalmente es suficiente para su uso en campo

Los datos baacutesicos tomados en un motor instalado recientemente pueden revelar errores (ej conexioacuten para un voltaje incorrecto) y prevenir fallos prematuros en el motor Enveacutes de un ldquosimple toquerdquo para verificar el sentido de giro antes de acoplar el motor con la carga haacutegalo funcionar lo suficiente para medir las corrientes de liacutenea en las tres fases como tambieacuten los voltajes y los niveles de vibracioacuten

Datos baacutesicos para motores reparados Los centros de servicio normalmente suministran los datos de las pruebas en vacio o a plena carga (cuando esteacute estipulado) de los motores que han reparado incluyendo vol-tajes corrientes y espectros de vibracioacuten Comparar estos resultados con los datos baacutesicos histoacutericos o con los obtenidos in situ cuando el motor regresa al servicio pueden confirmar la calidad de la reparacioacuten o poner de manifiesto posibles problemas ocultos del sistema Por ejemplo un aumento en los niveles de vibracioacuten de las pruebas in situ podriacutea indicar problemas en la base o en el equipo impulsado en lugar de un rotor desequilib-rado

Para motores recieacuten reparados que han estado en funcionamiento muchos antildeos las comparaciones con los datos baacutesicos son muy valiosas para el anaacutelisis de la causa raiacutez del fallo e incluso pueden poner de manifiesto dantildeos ocasionados por ciertos tipos de fallos (ej un eje roto) Para identificar correctamente la causa y el efecto y prevenir que estos fallos vuelvan a ocurrir siempre investigue el fallo del equipo al nivel del sistema

Comparar los datos baacutesicos de un motor que ha fallado con los de un motor de repuesto puede revelar una debilidad del sistema relacionada con la aplicacioacuten o el proceso

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Como utilizar los datos baacutesicos del motorsistemaEl mantenimiento realizado durante la operacioacuten normal del motor y en las paradas de produccioacuten planeadas oscila desde un monitoreo al azar hasta un seguimiento programado aunque su frecuencia puede depender del tamantildeo la ubicacioacuten y la naturaleza criacutetica de la aplicacioacuten Para poder realizar comparaciones uacutetiles las vari-ables baacutesicas se deben correlacionar con aquellas que fueron recopiladas durante el arranque inicial o despueacutes de realizar varias reparaciones A continuacioacuten presentamos un par de ejemplos Hacer el anaacutelisis de tendencia de los datos baacutesicos de una bomba centriacutefuga puede alertar al operario sobre un

cambio significativo en la corriente de liacutenea que indica que la eficiencia de la bomba se ha reducido Reparar o reemplazar la bomba restauraraacute la eficiencia del sistema motorbomba mientras se mejora la produccioacuten

Eficiencia del sistema = Eficiencia del motor x Eficiencia de la bomba

094 (eff del motor) x 060 (eff reducida de la bomba) = 056

094 (eff del motor) x 080 (eff de la bomba reparada) = 075

Analizar la tendencia de los datos baacutesicos de la corriente consumida por un motor desacoplado o de la resis-tencia de aislamiento de su bobinado pueden evitar un fallo del bobinado debido a la pronta deteccioacuten de un deterioro del sistema de aislamiento o de un rodamiento desgastado En estos casos por lo general los mo-tores se pueden limpiar y reparar enveacutes de ser rebobinados

15 Gestioacuten total del motorLos programas para efectuar la gestioacuten total de los motores generalmente realizan un seguimiento de las com-pras y de los repuestos en una base de datos utilizando para ello la informacioacuten de la placa del motor su ubicacioacuten y la aplicacioacuten Normalmente tambieacuten realizan el seguimiento de los datos baacutesicos del mantenimien-to del almacenaje y de las reparacionesTales programas bajan los costos reduciendo los tiempos muertos (repuestos faacutecilmente disponibles) y dis-minuyen los inventarios (identificacioacuten de los repuestos que se pueden usar en varios sitios) Aquiacute el punto clave consiste en determinar si la solucioacuten maacutes confiable y menos costosa es almacenar los motores de repuesto in situ o contratarlo con un centro de servicios u otro proveedor

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2 Seguimiento operacional y mantenimiento

21 Aplicacioacuten-consideraciones especiacuteficasEvaluacutee cuidadosamente la aplicacioacuten- consideraciones especiacuteficas para asegurar el funcionamiento confiable y eficiente de sus motores Eficiencia y peacuterdidas de los motores En los motores eleacutectricos la eficiencia se define como la potencia de sali-

da dividida por la potencia de entrada expresada en porcentajeEficiencia = Potencia de salida Potencia de entrada x 100 Debido a las peacuterdidas en el motor una pequentildea parte de la potencia de entrada se convierte en calor en lugar de trabajo Lo anterior incluye las peacuterdidas Isup2R en el estator y el rotor las peacuterdidas por friccioacuten y ventilacioacuten las peacuterdidas en el nuacutecleo y las peacuterdidas adicionales con cargaPotencia de entrada - Potencia de salida = Peacuterdidas en el motorLos motores maacutes eficientes tienen menos peacuterdidas que los motores de eficiencia estaacutendar por lo tanto con-sumen menos energiacutea funcionan maacutes frescos y duran maacutes Por motivos de mercadeo y poliacuteticas de precios los fabricantes han estado clasificando los niveles de eficiencia de los motores utilizando para describirlos teacutermi-nos como energeacutetico-eficientes de alta eficiencia o de eficiencia PremiumLa ley de poliacutetica energeacutetica de 1992 (EPAct) establecioacute los niveles miacutenimos de eficiencia para motores de propoacutesito general con potencias entre 1 y 200 hp y la ley de independencia y proteccioacuten energeacutetica de 2007 (EISA) elevoacute estos valores miacutenimos de eficiencia hasta los niveles Premiumreg de la norma NEMA mientras a su vez ampliaba el alcance de los motores incluidos Como respuesta a esto los fabricantes han aumentado la eficiencia paulatinamente reduciendo las peacuterdidas en los motoresLa eficiencia es una consideracioacuten importante para poder obtener lo maacuteximo de su motor eleacutectrico Con una pequentildea inversioacuten inicial un modelo de motor maacutes eficiente puede tener menores costos de operacioacuten y durar maacutes

Factor de potencia En un circuito CA el factor de potencia es la rel-acioacuten entre los kW (kilovatios) y los kVA (kilovoltio-amperios) y para una carga determinada su valor estaacute entre 0 y 1Elevar un factor de potencia bajo haraacute que la corriente que circula por los cables de alimentacioacuten del motor y otros equipos sea menor y por consigui-ente reduciraacute el calentamiento y el deterioro teacutermico Tambieacuten puede bajar los costes de energiacutea (donde aplique) rebajando o eliminando los sobrecos-tos que cobran las compantildeiacuteas electrificadoras por un bajo factor de potenciaEn la Figura 6 se muestran los puntos en los cuales se pueden instalar condensadores para corregir el factor de potencia de un motor eleacutectrico Por lo general para la mayoriacutea de los motores instalar los condensa-dores en el punto 2 es la mejor opcioacuten y normalmente conectarlos en el punto 1 es mejor que instalarlos en el punto 3 Cuando el motor estaacute desconectado los puntos 2 oacute 3 tambieacuten lo estaacuten

el punto 1 siempre estaacute energizado esto podriacutea provocar sobreten-siones y torques transitorios si hay maacutes motores o equipos inductivos conectados al barraje (bus)

2

1 Bus

Arrancador

Fusibleinterruptor

Contactor

Releacute desobrecarga

Motor

3

Figura 6 Ubicacioacuten de los con-densadores para correccioacuten

del factor potencia en motores de induccioacuten

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La ubicacioacuten en el punto 3 requiere utilizar dispositivos de proteccioacuten de menor capacidad ya que el flujo de corriente disminuye

La ubicacioacuten en el punto 3 puede producir transitorios de conmutacioacuten de gran amplitud o picos de corri-ente en motores que conmutan o que arrancan y paran con frecuenciandashej motores de ascensores motores de varias velocidades con arranque estrella-triaacutengulo por auto transformador en transicioacuten abierta o por devanado partido (excepto la denominada delta extendida o doble delta) Para este tipo de aplicaciones lo mejor es instalar los condensadores en el punto 1

Torques transitorios voltajes y corrientes Bajo ciertas condiciones los motores pueden desarrollar transitori-amente entre 5 a 20 veces su torque nominal Las causas maacutes comunes de estos peligrosos torques transitorios (y de los transitorios de voltaje y de corriente) incluyen Transferencias entre barrajes (bus) y re-cierres desfasados Conexiones invertidas Cambios de alta a baja velocidad(motores con varios bobinados) Corto circuitos externos Conexioacuten y maniobras en equipos de correccioacuten de factor de potencia Correccioacuten exagerada del factor de potencia con condensadores Variadores de frecuencia electroacutenico o drives

Armoacutenicos Algunos tipos de cargas eleacutectricas (ej fuentes de poder electroacutenicas para equipos digitales) con-sumen corriente en forma de ondas distorsionadas que contienen armoacutenicos de frecuencia-ej muacuteltiplos de la frecuencia de liacutenea Los armoacutenicos de voltaje asociados pueden estar presentes en los motores del sistema cau-sando un incremento en las peacuterdidas de los motores Utilice un analizador de calidad de energiacutea para detectar los armoacutenicos y filtros para controlarlos

Corriente de arranque y nuacutemero de arranques Los arranques sucesivos pueden dantildear los motores debido al aumento de la temperatura ocasionado por esta condicioacuten en la que circula una alta corriente De acuerdo con las normas NEMA MG1 1254 y MG 10 181 bajo unas condiciones normales de operacioacuten el nuacutemero de ar-ranques seguros depende del valor de la inercia de la carga a la potencia y velocidad nominales del motor (vea la Tabla 12-7 en la norma NEMA MG 1)En un motor que inicialmente se encuentre a temperatura ambiente se pueden realizar dos arranques suce-sivos ( con el motor desacelerando entre arranques) si no se excede la inercia de la carga y se sigue la ley cuadraacutetica de la curva de carga o un solo arranque si su temperatura inicial no excede su temperatura de op-eracioacuten nominal La ley cuadraacutetica de la curva de carga significa que el torque requerido variacutee con el cuadrado de la velocidad y que el torque a plena carga y a maacutexima velocidad sean igualesPara funcionamiento en condiciones inusuales de carga consulte al fabricante para determinar si el disentildeo del motor es el adecuado Si se requieren arranques adicionales aseguacuterese que el disentildeo del motor los puede soportar sin causar un aumento de temperatura perjudicial Para prologar la vida uacutetil del motor al maacuteximo no exceda el nuacutemero de arranques requeridos por la aplicacioacuten

22 Mantenimiento preventivo predictivo y basado en la confiabilidad Las palabras mantenimiento preventivo (PM) y mantenimiento predictivo (PdM) son teacuterminos familiares pero las labores asociadas con estos meacutetodos y la prolongacioacuten del tiempo de operacioacuten de los motores eleacutectricos no siempre estaacuten claros Esta seccioacuten describe actividades normalmente asociadas al PM y al PdM como tambieacuten una estrategia denominada mantenimiento basado en la confiabilidad (RBM)

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Mantenimiento preventivo (PM) El principal objetivo de este tipo de mantenimiento es evaluar la salud del motor por medio de inspecciones y pruebas Por ejemplo el estado de un bobinado se determina por el valor de los megohmios obtenidos en una prueba de resistencia de aislamiento (IR)La pruebas eleacutectricas normalmente incluyen la IR (a motor parado) y la medicioacuten individual de las corrientes y voltajes de fase (en funcionamiento normal) Son menos comunes las mediciones de la resistencia la induc-tancia y la capacitancia del bobinado asiacute como tambieacuten el anaacutelisis de firma de corriente del motor (MCSA) (vea las Paacuteginas 14-16)En un programa de PM las verificaciones mecaacutenicas generalmente incluyen el anaacutelisis de vibracioacuten (espectros por FFT) y con menos frecuencia el alineamiento (vea las Paacuteginas 4-6 y 16)Otras actividades del PM comuacutenmente incluyen la limpieza e inspeccioacuten la lubricacioacuten la verificacioacuten de los niveles de lubricacioacuten el ajuste de la tensioacuten de las correas y el apriete de los pernos de fijacioacuten Oca-sionalmente tambieacuten se miden las temperaturas con un termoacutemetro infra-rojo o una caacutemara termograacutefica Los niveles de ruido se pueden comprobar de forma subjetiva o utilizando un equipo de anaacutelisis acuacutestico Los veredictos del PM se basan en los resultados de cada actividad

Mantenimiento predictivo (PdM) El mantenimiento predictivo pronostica cuando se deben llevar a cabo trabajos de mantenimiento correctivo (acciones) o cuando podemos esperar que ocurra un fallo Tambieacuten llamado monitoreo por condicioacuten o supervisioacuten de estado el PdM consiste en analizar las tendencias y evaluar la mayoriacutea de las actividades asociadas al PMEn el PdM generalmente se evaluacutean las tendencias de los resultados de las pruebas de resistencia de aislamien-to (IR) e iacutendice de polarizacioacuten (IP ) y algunas veces paraacutemetros del circuito del motor al igual que los valores de corriente y de voltaje como tambieacuten los resultados del anaacutelisis de firma de corriente del motor (MSCA) El anaacutelisis de tendencias de las actividades mecaacutenicas rutinarias normalmente incluye los espectros de vibracioacuten y ocasionalmente los resultados de las mediciones de temperaturaComo ejemplo tenemos si el valor en megohmios de la resistencia de aislamiento de un bobinado era inicial-mente aceptable pero esta tiende a bajar dicha tendencia podraacute ser utilizada para programar actividades de mantenimiento correctivo antes de que los valores de IR caigan hasta un nivel peligroso o para predecir cuaacuten-do seraacuten muy bajos para que el motor funcione de forma segura

PM versus PdM En el PM se evaluacutean el estado de las maacutequinas utilizando un sencillo conjunto de mediciones y observaciones Si los resultados son obvios o se pueden comparar faacutecilmente con paraacutemetros de aceptacioacuten la accioacuten a seguir cualquiera que esta sea estaacute clara Por ejemplo un eje roto necesita reparacioacuten inmediata mientras un valor de resistencia de aislamiento igual a cero sugiere que el motor deberaacute ser rebobinadoLa ventaja del PdM es que en eacutel se analizan las tendencias de los resultados de las pruebas para planificar cuando seraacute necesaria una accioacuten correctiva o poder predecir la fecha en la que ocurriraacute un fallo Por ejemplo proba-blemente antes de la ruptura del eje habraacuten aumentos no lineales de vibracioacuten y de desalineacioacuten Al analizar la tendencia de estas mediciones es posible detectar y corregir condiciones que de otra manera habriacutean derivado en un fallo del eje Asiacute mismo analizar la tendencia de los resultados de las pruebas de IR puede revelar un deterioro en el aislamiento por lo que el motor se puede limpiar y reacondicionar en lugar de ser rebobinado

Mantenimiento basado en la confiabilidad (RBM) El RBM tambieacuten denominado mantenimiento basado en el riesgo (RCM) es un meacutetodo loacutegico para determinar la mejor combinacioacuten de actividades de mantenimiento que permitan aumentar la confiabilidad y la seguridad en la operacioacuten de los equipos Esto incluye limpieza y lubricacioacuten al igual que la reparacioacuten o el cambio de las componentes que han falladoLa confiabilidad expresa la probabilidad que un motor pueda funcionar adecuadamente durante un tiempo especiacutefico bajo condiciones establecidas El RBM reduce el mantenimiento de las actividades maacutes rentables

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por lo que requiere conocimientos sobre los fallos caracteriacutesticos de los motores al igual que sus mani-festaciones y consecuencias

23 Inspeccioacuten y pruebasIndiferentemente que el meacutetodo de mantenimiento preferido sea el PM PdM or el RBM existen un nuacutemero de actividades de control y de herramientas de prueba que podemos escoger Inspeccioacuten Durante esta importante actividad se

pueden detectar partes dantildeadas componentes rotos o que faltan al igual que trayectorias de flujo de aire obstruidas y contaminadas Durante la ejecucioacuten de las actividades de PM or PdM se pueden realizar ajust-es menores (ej tensionar las correas o apretar pernos flojos) asiacute como tambieacuten limpiar el polvo y la con-taminacioacuten de los lugares de acceso Las temperaturas anormales de operacioacuten pueden detectarse con la ayuda de un termoacutemetro infra-rojo o una caacutemara termograacutefica

Prueba de resistencia de aislamiento (IR) En esta prue-ba realizada a motor parado se aplican 500 voltios CC entre el bobinado y la carcasa (tierra) durante 60 segun-dos utilizando por lo general un megoacutemetro Si las fases del bobinado se pueden aislar de forma independiente como en una conexioacuten estrella-delta pruebe cada una de las fases por separado La Tabla 2 muestra los valores miacutenimos aceptables de IR

Tabla 2 Valores miacutenimos de resistencia de aislamiento a tierra recomendados medidos o corregidos a 40degC

Resistencia de aislamiento miacutenima Tipo de maacutequina

IR1min = 100 megohmios La mayoriacutea de maacutequinas de CA con estatores bobinados en pletina fabrica-das despueacutes de 1970

IR1min = 5 megohmios La mayoriacutea de maacutequinas con estatores bobinados en alambre redondo y en pletina con voltajes nominales por debajo de 1kV

Notes R1min = Valor de resistencia de aislamiento miacutenima recomendada para bobinados completos en megaohmios y a 40degC kV = Voltaje nominal liacutenea-liacutenea de la maacutequina en kilovoltios rms Corrija la resistencia de aislamiento a una temperatura base de 40degC de la siguiente forma Rc 40degC = Kt x Rt

Donde Rc 40degC = La resistencia corregida a 40degC (en megohms) Rt = La resistencia de aislamiento medida (en megohmios) Kt = Coeficiente de correccioacuten de temperatura (de la Figura 7)

Para realizar la correccioacuten a 40ordmC de la resistencia de aislamiento medida (Rt) multipliacutequela por el coeficiente de temperatura Kt Rc = Rt x KtC

oefic

ient

e de

Tem

pera

tura

Kt p

ara

la R

esis

tenc

ia d

e A

isla

mie

nto

Temperatura del Bobinado en Grados Celsius

Figura 7 Correccioacuten por temperatura de la resistencia de aislamiento

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Prueba de relacioacuten de absorcioacuten dieleacutectrica (DAR) El valor del DAR indica la condicioacuten del bobinado com-parando una medida de resistencias de aislamiento tomada durante un periacuteodo de tiempo con otra medida tomada en un lapso de tiempo maacutes corto Mida la resistencia de aislamiento a los 30 segundos y posteriormente a los 60 segundos con un instrumento digital Para calcular el DAR divida la medida obtenida a los 60 segun-dos por la medida obtenida a los 30 segundos y consulte la tabla 3 para evaluar la condicioacuten del bobinado

Tabla 3 Evaluacioacuten de la relacioacuten de absorcioacuten dieleacutectrica (DAR)

6030 segundos (DAR) Condicioacutenlt 11 Pobre

11 a 124 Cuestionable125 a 13 Aceptable14 a 16 Buena

gt 16 Exelente

Medicioacuten de la resistencia de los bobinados Para verificar conexiones con alta resistencia o posibles conex-iones defectuosas mida la resistencia de los bobinados entre los terminales del motor utilizando un puente o un medidor digital para resistencias bajas (DLRO)

Medicioacuten de la inductancia y capacitancia Con equipos especializados de prueba se pueden comparar las inductancias y capacitancias entre cada par de cables del bobinado y verificar si existe alguacuten desbalance Aunque no hay normas industriales para la aceptacioacuten de estos desbalances los manuales de los fabricantes proporcionan algunas guiacuteas

Anaacutelisis de firma de corriente del motor (MCSA) Esta prueba diagnoacutestica problemas en el rotor detectan-do corrientes inducidas en los devanados del estator y comparando la amplitud de las bandas laterales a 2X frecuencia de deslizamiento a una frecuencia central de 50 oacute 60 Hz Un transformador de corriente (CT) tipo pinza amperimeacutetrica instalado en los cables del motor o los cables de control de un transformador de corriente producen una sentildeal que se muestra en la pantalla de un analizador de espectros generalmente un analizador de vibraciones FFT Para que la prueba sea efectiva la carga aplicada debe producir el deslizamiento sufici-ente para separar las bandas laterales de la frecuencia central Aunque no existen normas industriales para la aceptacioacuten de las pruebas de MSCA los valores de los manuales de los fabricantes sirven como guiacutea La Tabla 4 incluye los problemas que se pueden detectar con esta prueba

Tabla 4 Problemas en el rotor detectables con las pruebas MSCA

Problemas en el rotor Siacutentomas

Fallos de la jaula de ardilla Alta vibracioacuten a la velocidad de operacioacuten 1X con bandas laterales a la frecuencia de paso polar

Barras fisuradas Bandas laterales a la frecuencia de paso polar en los muacuteltiplos de la velocidad de operacioacuten

Barras abiertas o sueltas bull Altos niveles de vibracioacuten a la frecuencia de paso de las barras del rotorbull Bandas laterales a la frecuencia 2X alrededor de la frecuencia de paso de las barras

del rotorbull Muacuteltiplos de la frecuencia de paso de las barras del rotor

La frecuencia de paso de las barras del rotor es igual al nuacutemero de barras del rotor multiplicadas por la velocidad de operacioacuten

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Pruebas de hipot y de impulso (onda de choque) Estas dos pruebas evaluacutean el estado del sistema de aislamiento del motor aplicando a los bobinados una tensioacuten que excede la nominal (una sobretensioacuten) Las pruebas que utilizan sobretensiones pueden causar que un devanado falle provocando una parada de pro-duccioacuten es por esto que estas pruebas no deben formar parte de los programas de PM o PdM (Figura 8) Aunque estas pruebas normalmente no ocasionan dantildeos a los bobinados que se encuen-tran en buenas condiciones pueden causar que los devanados que tengan debilidades eleacutectricas fallen durante la prueba o un poco despueacutes de la misma Nunca aplique sobretensiones a un bobina-do sin contar con un plan B Es mejor que un motor falle bajo condiciones controladas que cuando se encuentre en servicio

Anaacutelisis de vibraciones La prueba mecaacutenica maacutes comuacuten en los programas de PM y PdM es el anaacutelisis de vibraciones utilizando un analizador de espectros FFT La transformada raacutepida de Fouri-er ( FFT) convierte los datos de la vibracioacuten en espectros (amplitud de las formas de onda vs frecuencia) dentro de un amplio rango de frecuencias (Figura 9) Para los motores horizontales los valores de las vibraciones generalmente se toman en los planos horizontal y vertical de ambos rodamientos y axialmente como miacutenimo en uno de los alojamientos de los rodamiento Los valores de vibracioacuten liacutemites seguacuten las normas NEMA aplican solo a motores desacop-ladosndashej a motores que no se encuentran instalados los valores descritos en artiacuteculos teacutecnicos independientes y en los manuales de los fabricantes de los equipos sirven como guiacutea

24 Re-engrase de los rodamientosLa experiencia demuestra que los rodamientos defectuosos causan maacutes fallos en motores que cualquier otra causa particular Para asegurar una larga vida y un funcionamiento confiable del motor verifique regularmente los niveles de lubricacioacuten de los rodamien-tos en busca de fugas y contaminacioacutenDetermine los intervalos de re-lubricacioacuten y el tipo y grado de lubricante adecuados teniendo en cuenta las recomendaciones del fabricante establecidas en la placa de lubricacioacuten (si estaacute disponible) De lo contrario siga las indicaciones descritas en este manual Funciones de los lubricantes Los lubricantes de los rodamientos realizan varias tareas fundamentales que

incluyen Separar las superficies de deslizamiento o de rodadura Reducir el desgaste Minimizar el coeficiente de friccioacuten (ej reduciendo el calentamiento) Remover el calor producido por la friccioacuten Impedir el ingreso de contaminacioacuten Prevenir la corrosioacuten

Figura 8 Las pruebas que emplean sobretensiones no deben formar parte de

un programa de PM o PdM

Velo

cida

d de

la v

ibra

cioacuten

(pul

s p

ico)

Frecuencia (CPM)

Maacutequinas Grado AAplica a maacutequinas sin requerimientos especiales de vibracioacuten

061 g picoAceleracioacuten

constante049 g

60 600 6000 60000 600000

Despla

zamien

to

cons

tante

0002

4rdquo pi

co-pi

co

Liacutemite 015 (montaje resiliente)

0001

9rdquo pi

co-pi

co Limite 012(montaje riacutegido)

Figura 9 Graacutefico NEMA de vibraciones globales

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Rodamientos lubricados con grasa A no ser que se encuentren ldquosellados de por vidardquo los rodamientos lu-bricados con grasa requieren un re-engrase perioacutedico a traveacutes de los tubos de lubricacioacuten Seleccione la grasa compatible la cantidad y los intervalos de lubricacioacuten de acuerdo con las siguientes directrices

Compatibilidad de la grasa No todas las grasas y los aditivos son compatibles por tanto es de vital impor-tancia determinar el tipo de grasa de los rodamientos y re-engrasarlos con un lubricante compatible Los efectos de la incompatibilidad de la grasa variacutean dependiendo de la aplicacioacuten el tipo y el grado de incom-patibilidad y van desde un aumento intermedio del desgaste del rodamiento hasta un fallo catastroacutefico de la maacutequina

Use la Tabla 5 como punto de partida para determinar la compatibilidad de la grasa man-teniendo los siguientes puntos en menteloz No mezcle grasas incompatiblesloz No mezcle grasas cuya compatibilidad se

encuentre al liacutemiteloz Auacuten si la Tabla 5 indica compatibilidad siem-

pre es mejor preguntar a ambos fabricantes No mezcle la grasa si existe una miacutenima dudaDiferentes formulaciones del mismo aceite pueden ser incompatibles por lo que re-lubri-car con grasas de la misma base (ej polyurea con otra polyurea) todaviacutea podriacutea causar problemas Los lubricantes pueden contener ademaacutes aditivos espesantes y algunos de ellos son incompatibles La mejor praacutectica consiste en utilizar la misma grasa que ya existe en los rodamientosndashsiempre y cuando sea la adecuada para la aplicacioacuten

Los signos de incompatibilidad de un lubricante o sus aditivos pueden incluir Aumentos inu-suales del calentamiento desgaste del metal vibracioacuten o emisioacuten ruido cambios inusuales en el color del lubricante un incremento suacutebito de partiacuteculas extrantildeas fugas debidas a los cambios de viscosidad formacioacuten de espuma y emulsionado separacioacuten aparente de fluidos o geles en los visores de aceite

Tabla 5 Compatibilidad de grasas

B = En el liacutemite C = Compatible | = Incompatible

Comp

lejo d

e alum

inio

Comp

lejo d

e bari

oEs

tearat

o de c

alcio

Calci

o anh

idro

Comp

lejo d

e calc

ioSu

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to de

calci

oBe

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(arci

lla)

Estea

rato d

e liio

Litio

anhid

roCo

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o de l

itioPo

lyurea

Con

venc

ional

Polyu

rea es

table

al co

rte

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 Complejo de aluminio I I C I B I I I C I C 2 Complejo de bario I I C I C I I I I I B

3 Estearato de calcio I I C I C C C B C I C 4 Calcio anhidro C C C B B C C C C I C 5 Complejo de calcio I I I B I I I I C C C 6 Sulfonato de calcio B C C B | | B B C I C 7 Bentona (arcilla) I I C C I I | | I I B

8 Estearato de litio I I C C I B I C C I C

9 Litio anhidro I I B C I B I C C I C 10 Complejo de litio C I C C C C I C C I C

11 Polyurea convencional I I I I C I I I I I C 12 Polyurea estable al corte C B C C C C B C C C CEsta informacioacuten solo se debe usar como una guiacutea Consulte al fabricante de cada producto antes de mezclar grasas diferentes

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Cantidad de grasa Un llenado excesivo de la cavidad puede alterar la consistencia de la grasa(cortarla)ndashej calentamiento por friccioacuten que degrada el lubricante separando el aceite de los componentes baacutesicos El exceso de grasa tambieacuten puede contaminar el sistema de aislamiento del motor provocando un fallo prema-turo de los devanados Utilice la siguiente ecuacioacuten para estimar la cantidad de grasa que hay que aplicar durante el re-engrase

G = 011 x OD x W (unidades inglesas) or G = 00048 x OD x W (unidades meacutetricas) Donde G = cantidad de grasa (onzas fluidas o gramos) OD = diaacutemetro exterior del rodamiento( pulgadas o mm) W = ancho del rodamiento (pulgadas o mm) Caacutelculo simple de la cantidad de grasa para un rodamiento de bolas 318 OD = 748rdquo (190 mm) W = 169rdquo (43 mm)

G = 011 x 748rdquo x 169rdquo = 139 oz o G = 00048 x 190 mm x 43 mm = 39 gramos Intervalos de re-engrase Los intervalos de re-engrase para condiciones normales de operacioacuten dependen de la

velocidad y el diaacutemetro interno del rodamiento El intervalo de re-lu-bricacioacuten se calcula con ayuda de la Figura 10 de la siguiente forma loz Busque la velocidad del motor en

el eje horizontalloz Trace una liacutenea vertical desde las

rpm del motor hasta la curva que representa el diaacutemetro interior del rodamiento (en miliacutemetros) o hasta la siguiente medida maacutes pequentildea

loz Desde ese punto trace una liacutenea horizontal hasta interceptar las horas de operacioacuten aplicables para el tipo de rodamiento (intervalo de re-lubricacioacuten)

Condiciones de operacioacuten anormales (ej alta temperatura vibraciones y Figura 10 Intervalos de re-lubricacioacuten para rodamientos de

bolas o rodillos en maacutequinas con ejes horizontales en reposo

Limpie el engrasador y remueva el tapoacuten de drenaje del motor antes de engrasarlo Re-engrase con la cantidad de grasa recomendada para las dimensiones del rodamiento y despueacutes haga funcionar el motor durante al menos 30 minutos sin instalar el tapoacuten de drenaje para purgar el exceso de grasa o la grasa antigua de la caacutemara

1510000

642

100086343

252

15

10080605040302015

10

252

15

100008643

252

15

100075

543

252

15

10075

50

325

215

1000086

43

252

15

100086

43

215

100

HORA

S DE

FUN

CION

AMIE

NTO

C B A

Escala A Riacutegido de bolaslEscala B Rodillos ciliacutendricosEscala C Empuje-bolas y rodillos

RPM100 2 3 4 5 6 7 8 9 1000 2 3 4 5 6 7 8 9 10000

406080100120180200240280

Los intervalos de re-lubricacioacuten para condiciones habituales de funcionamiento pueden ser determinados en funcioacuten dela velocidad y el diaacutemetro interior del rodamiento El diagrama es vaacutelido para rodamientos de maacutequinas con ejeshorizontales en reposo bajo condiciones normales

TIPO DE RODAMIENTO

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contaminacioacuten) pueden requerir un aumento de la frecuencia de re-lubricacioacuten Aparte de la experiencia con la aplicacioacuten no existen reglas simples para determinar el aumento en la frecuencia de re-lubricacioacuten

Rodamientos lubricados con aceite Seleccione el aceite compatible la viscosidad y los intervalos de lubri-cacioacuten de acuerdo con las siguientes directrices

Compatibilidad del aceite Los fabricantes de aceites utilizan muchos aditivos diferentes y algunos de ellos son incompatibles La incompatibilidad de los aditivos del aceite puede producir los mismos problemas ocasionados por la incompatibilidad de las grasas por lo que la mejor praacutectica consiste en determinar el tipo de aceite que hay dentro del caacuterter y re-lubricar con el mismo-siempre y cuando sea apropiado para la aplicacioacuten Si fuese necesario utilizar un aceite diferente pregunte a ambos fabricantes si son compatibles No mezcle los aceites si existe una miacutenima duda

Viscocidad del aceite para rodamientos de bolas y rodillos La Tabla 6 proporciona las directrices para seleccionar la viscosidad del aceite en motores horizontales provistos con rodamientos de bolas y rodillos tomando como baseloz La temperatura de operacioacuten (degC o degF)loz El diaacutemetro medio del rodamiento (dm = (ID + OD)2) en mmloz Velocidad de operacioacuten (n) en rpmloz Nivel de carga del rodamiento (suavenormal o pesadoimpacto)

Tabla 6 Efecto de la temperatura en la seleccioacuten de la viscosidad del aceite para rodamientos de bolas y rodillos en motores horizontales

Viscosidad cinemaacutetica adecuadandashgrado de viscosidad ISO carga suavenormal o [carga pesadaimpacto]

Temperatura de operacioacuten degC (degF)

valor dmn

600000 oacute maacutes 300000 a 600000 300000 o menos

-30 ~ 0 (-22 ~ 32) 15 22 oacute 46 (todas las cargas)

15 22 oacute 46 (todas las cargas)

15 22 oacute 46 todas las cargas)

0 ~ 60 (32 ~ 140) 7 10 oacute 22 [NA] 32 [56 oacute 68] 56 [68]

60 ~ 100 (140 ~ 212) 22 32 oacute 56 [NA] 32 oacute 56 [56 oacute 68] 56 oacute 68 [68 oacute 100]

100 ~ 150 (212 ~ 302) NA (todas las cargas) 56 oacute 68 [68 oacute 100] 56 oacute 68 [100 oacute 460]

Ejemplo Calcule la viscosidad correcta bajo condiciones normales de carga de un rodamiento de bolas 6210 que funciona a 3600 rpm a 90degC (194degF)ndashej la relacioacuten entre la capacidad dinaacutemica del rodamiento y la carga aplicada (Cr Pr) estaacute entre 006 y 012 (006 lt Cr Pr lt012)

loz Calcule el diaacutemetro medio del rodamiento(ID + OD)2) = dm (en mm)(50 + 90)2 = 70 mm

loz Calcule el valor dmn multiplicando el diaacutemetro medio por la velocidad de operacioacuten dm (mm) x n (rpm) = dmn70 x 3600 = 252000 dmn

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loz Seleccione la viscosidad apropiada en la Tabla 6 (en este caso es un aceite para rodamientos o turbinas ISO VG 56 oacute VG 68 )En los motores verticales utilice como guiacutea la Tabla 7 para seleccionar la viscosidad correcta independien-temente del tamantildeo del rodamiento o la velocidad (Nota Si la placa de lubricacioacuten del motor especifica aceite sinteacutetico NO lo sustituya por otro tipo de aceite)

Tabla 7 Viscosidad del aceite en motores verticales con rodamientos de bolas o rodillos

Rodamientos de empuje de bolas de contacto angular

Rodamientos de empuje de rodillos esfeacutericos

Rango de tem-peratura ambiente

Hasta 38degC (100degF)

Por encima de 38degC hasta 60degC (100degF a 140degF)

Hasta 4degC (40degF)

Por encima de 4degC hasta 60degC (40degF a 140degF)

ISO VG 32 68 68 150

Viscosidad del aceite e intervalos de lubricacioacuten para motores con cojinetes anti-friccioacuten En los cojinetes anti-friccioacuten la tolerancia que existe entre su diaacutemetro interno y la zona del eje en la cual se apoya es criacutetica Cualquier pequentildeo contacto metal-metal puede aumentar la temperatura del cojinete y los dantildeos asociados a ello( friccioacuten estriado metal fundido) pueden degradar raacutepidamente el cojinete lo que podriacutea ocasionar un fallo catastroacutefico Para conservar las tolerancias de los cojinetes anti-friccioacuten siga las directrices indicadas en la Tabla 8

Tabla 8 Viscosidad del aceite e intervalos de lubricacioacuten en motores con cojinetes anti-friccioacutens

Temperatura ambiente inicial y rango de temperaturas de operacioacuten degC (degF)

Velocidades del eje (rpm)

Rango de viscosidad ISO

Intervalo de lubricacioacuten

Por debajo de 10degC (50degF) Todas Consulte al fabricante ---

10degC a 32degC(50degF a 90degF)

Mayor a 1800 32 a 68 5000 horas de trabajo o 1 antildeo lo que ocurra primero

Hasta 1800 68 a 100 1 antildeo

Arriba de 32degC (90degF) Todas Consulte al fabricante ---

Intervalos de re-lubricacioacuten con aceite Seleccione los intervalos de re-lubricacioacuten siguiendo las instruc-ciones del fabricante (si estaacuten disponibles) De lo contrario utilice los intervalos indicados en la Tabla 8

ADVERTENCIA Si la unidad tiene bobinas enfriadas por agua esta refrigeracioacuten deberaacute estar operativa De lo contrario la viscosidad del aceite puede caer por debajo de la miacutenima requeri-da para que el rodamiento funcione de forma segura

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Los arranques y paradas frecuentes los ambientes huacutemedos y sucios las temperaturas extremas y otras condiciones de servicio severas requieren cambios de aceite maacutes frecuentes que los indicados en la Tabla 8 Contacte al fabricante para obtener los intervalos de cambio de aceite para situaciones especiacuteficas o verifique regularmente el aceite en busca de decoloracioacuten o contaminacioacuten Reemplaacutecelo si fuese necesario Otra forma para determinar el intervalo del cambio de aceite es enviando a un laboratorio una muestra perioacutedica para su anaacutelisis

Tome las muestras de aceite con el motor en reposo para evitar remover mucho el lubricante Cuando cambie el aceite llene el caacuterter hasta el nivel que normalmente se ve ldquoen reposordquo a traveacutes del visor cuando la maacutequina estaacute parada

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Apeacutendice A Datos baacutesicos del motor y de su instalacioacuten

INSPECCION FISICA (escoja lo que aplique)Faltan partes o estaacuten dantildeadas Pintura exterior defi ciente Sin bloqueo de eje o bloqueo inadecuadoFuga de lubricante Pintura protectora del eje defi ciente Sin defectos visibles

Descripcioacuten de defectos y anomaliacuteas _________________________________________________________________

RESISTENCIA DE AISLAMIENTO NA NPResultado Tensioacuten aplicada Resistencia (megohms)

Pasa Fallo _____ Voltios CC

1-min ________ MΩ10-min _______ MΩ

HIPOT NA NPResultado Tensioacuten aplicada (indique CA o CC)

Pasa Fallo ________ Voltios CA CC

PRUEBA MONO FAacuteSICA DE ROTOR NA NPResultado Corriente (amps) Relacioacuten (max min)

Pasa Fallo

Max ___________Min ___________ __________

RESISTENCIA DE BOBINADOS NA NP

ResultadoResistencia (indique ohms o milliohms)

Cables 1 - 2 Cables 2 - 3 Cables 3 - 1 Pasa Fallo

_________ Ω mΩ

_________ Ω mΩ

_________ Ω mΩ

Si existen maacutes de 3 cables identifi que la conexioacuten entre ellos (ej 1-62-43-5 etc)

IMPULSO NA NPResultado Tensioacuten aplicada

Pasa Fallo ________ Voltios

ACCESORIOS NA NPFuncionan Tipo de dispositivo

Siacute No

Resistencias de calefaccioacuten

PRUEBAS ESTATICAS (MOTOR APAGADO)

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Nota NA signifi ca ldquono aplicardquo y NP signifi ca ldquono realizadardquo

EXENTRICIDAD DEL EJE DE SALIDA NA NPResultado Excentricidad Medida con indicador de

caraacutetula Pasa Fallo __________ (pul o mm)

DIAMETRO DEL EJE DE SALIDA NA NPResultado Diaacutemetro

Medida con microacutemetro Pasa Fallo __________ (pul o mm)

Comentarios sobre las pruebas estaacuteticas (si hay alguno) _________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Formato de muestraID del motor Instalado en FechaMarca Modelo Tipo Ndeg SerieTamantildeo constructivo Encerramiento Voltaje RPMHp kW Amperios a plena carga Efi ciencia a plena carga () Monofaacutesico TrifaacutesicoCoacutedigo Disentildeo Clase de aislamiento PesoRodamiento LA Rodamiento LOA Aplicacioacuten(es)Fecha Instal _______________Amperios en vacio ____ vatios ____

Datos baacutesicos Siacute No

Espectros de vibracioacutenSiacute No

Datos de alineacioacuten Siacute No

Estado del motor Nuevo Reparado Almacenado Ubicacioacuten del motor Motivo del reemplazoHistorial de reparacioacutenComentarios (si hay alguno)

RELACIOacuteN DE ABSORCIOacuteN DIELEacuteCTRICA NA NPResultado 6030 sec (DAR) Condicioacuten

Pasa Fallo

lt 11 Pobre11 a 124 Cuestionable125 a 13 Aceptable14 a 16 Buenogt 16 Exelente

Mida la resistencia de aislamiento (IR) a los 30 segundos y a los 60 segundos con un instrumento digital Divida el valor a los 60-segundos entre el valor a los 30 segundos

Formato de muestra

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Continuacioacuten del formato

NOTAS

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Comentarios sobre las pruebas dinaacutemicas (si hay alguno) __________________________________________________________

PRUEBAS DINAacuteMICAS (MOTOR EN LIacuteNEA)

PRUEBAS EN VACIO NA NPFecha Amps Vatios

Comentarios

ANAacuteLISIS VIBRACIONAL NA NPSe tomaron espectros de vibraciones Siacute NoSi la respuesta es siacute no apunte abajo los datos de las medidas de vibracioacuten)

Resultado

Velocidad de la vibracioacuten medida en puls mms

Lado acoplamientoabajo

OLado op acoplamientoarriba

Pasa Fallo

Horizontal ________ Horizontal ________Vertical ___________ Vertical ___________Axial _____________ Axial _____________

Nota NA signifi ca ldquono aplicardquo y NP signifi ca ldquono realizadardquo

DATOS DE ALINEAMIENTO NA NP

RPMInstalacioacuten En servicio

RPMInstalacioacuten En servicio

Mils mm Mils mm Mils mm Mils mm

Acop

lam

ient

os

corto

s

Desalineamientoparalelo

Acop

lam

ient

os

con

esp

acia

dore

s Desalineamiento paralelo por pul-gada de distanciaDesalineamiento

angular

Pie suave Todas Pie suave Todas

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Apeacutendice B Como leer la placa de datos de un motor

Informacioacuten generalCuando compre o sustituya un motor preste atencioacuten a la terminologiacutea de la placa de datos que describe sus caracteriacutesticas de funcionamiento y su aplicacioacuten Un detalle aparentemente pequentildeo como ldquoDisentildeordquo podriacutea condicionar su eleccioacuten Estar familiarizado con la terminologiacutea de la placa de datos le ayudaraacute a resolver prob-lemas inesperados de funcionamiento

Informacioacuten necesaria Aunque se pueden suministrar maacutes detalles la norma NEMA MG 1 1040 requiere que la placa de datos de un motor cuente con la siguiente informacioacuten (vea la Figura B1) Tamantildeo constructivo (FR) Este normalmente se indica mediante 2 oacute 3 diacutegitos seguidos por una o maacutes letras

que identifican las dimensiones importantes de montaje del motor ej altura de eje y distancias entre los huec-os de fijacioacuten)

Tipo (TYPE) Los fabricantes pueden emplear la casilla opcional de la placa de datos ldquoTyperdquo para designar una familia de productos o rellenarla con otro tipo de adjetivo que identifiquen el montaje la forma o la funcioacuten del motor

Figura B1 Tiacutepica placa de datos NEMA en la que la informacioacuten requerida estaacute resaltadaFigure B1 Typical NEMA nameplate with required information highlighted

FR TYPE

PH

HP RPM SF

VOLTS NEMA NOM EFF

AMPS CODE DES

SF AMPS PF

Temperaturaambiente maacutexima

Tamantildeo constructivo

Nota Las placas de datos pueden incluir el nombre delfabricante y normalmente la ubicacioacuten de su sede principal

Nuacutemero de fases

Clase de aislamiento

Potenciade salida

Corriente acarga nominal

Velocidad acarga nominal

Letra coacutedigo para loskVA de rotor bloqueado

Letra dedisentildeo

Voltaje

Ciclo de trabajoo uso

Frecuencia

Factor se servicio(si es diferente a 10)

Tipo delfabricante

Eficiencia nominalNEMA (cuando searequerida)ldquoPROTEGIDOTERMICAMENTErdquo (siel motor proporcionatoda la proteccioacutendescrita en la normaNEMA MG 1 1256)ldquoPROTECCIOacuteN PORSOBRETEMPERATURA___rdquo y nuacutemero deldispositivo de proteccioacuten(para motores gt1 HP con dispositivos o sistemas de proteccioacuten)

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Potencia de salida (kW) Normalmente expresada en hp o kW este dato indica el valor de la potencia mecaacuteni-ca del motorndashej su capacidad para entregar a la velocidad nominal el torque requerido por la carga

hp = 134 x kW a la inversa kW = 0746 x hp

Ciclo de trabajo o uso (DUTY) Esta designacioacuten especifica el lapso de tiempo durante el cual el motor puede entregar su potencia nominal de forma segura Normalmente es ldquocontinuordquo (Cont) lo que NEMA define como indefinido El ciclo de trabajo de los motores que funcionan de forma intermitente (ej gruacuteas polipastos y actu-adores de vaacutelvulas) generalmente se expresa en minutos Ver la norma NEMA MG 11036

Temperatura ambiente maacutexima Esta es la temperatura maacutexima permitida en el aire circundante para garan-tizar que la temperatura maacutexima de operacioacuten del motor no excede el liacutemite del sistema de aislamiento La temperatura ambiente estaacutendar es de 40degC (104degF) Ver la Nota I en la norma NEMA MG 1 1244

Clase de aislamiento (CLASS INS CLS INSUL CLASS) Esta indica la temperatura que puede soportar el bobinado de un motor y se designa industrialmente con las letras A B F H Entre mayor sea la letra del alfabeto maacutes alta seraacute la temperatura segura de operacioacuten y el bobinado duraraacute maacutes a cualquier temperatura de funcionamiento dada

Velocidad a carga nominal (RPM) Esta es la velocidad a la cual se suministra la potencia de salida a la carga (velocidad a plena carga) Esta seraacute un poco menor que la velocidad sincroacutenica-ej la velocidad del campo magneacutetico rotativo del estator La diferencia entre las dos es la ldquovelocidad de deslizamientordquo o ldquorpm de desli-zamientordquo La Tabla B1 muestra las velocidades a plena carga tiacutepicas para motores pequentildeos y medianos

Tabla B1 Comparacioacuten entre la velocidad sincroacutenica y la velocidad a plena carga para motores de 60 Hz

Velocidad sincroacutenica RPM tiacutepica a plena carga3600 34501800 17501200 1140900 850

Reducir las rpm de deslizamiento aumenta la eficiencia del motor por lo que los disentildeos maacutes eficientes nor-malmente tienen velocidades a plena carga maacutes altas Esto puede ser problemaacutetico a la hora de reemplazar los motores de alta eficiencia en algunas aplicaciones Por ejemplo las bombas centriacutefugas y los ventiladores normalmente demandan una potencia de entrada que variacutea con las rpm elevadas al cubo lo que significa que un pequentildeo incremento en la velocidad produce un aumento mucho maacutes grande de potencia En aplicaciones similares tenga cuidado con esto antes de seleccionar un motor de reemplazo maacutes eficiente

El valor de la temperatura ambiente algunas veces se confunde con el incremento de temperatura El incremento de temperatura normalmente no estaacute expresado en la placa de datos pero la clase de aislamiento siacute El incremento de temperatura se basa en una combinacioacuten de factores como el tipo de encerramiento del motor la clase de aislamiento y el factor de servicio

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Frecuencia (HZ) La frecuencia normalizada en Norte Ameacuterica es 60 Hz y en otras partes del mundo gen-eralmente es de 50 Hz Si la placa de datos muestra maacutes de una frecuencia tambieacuten deberaacute indicar las caracteriacutesticas que dependen de cada una de ellas El aumento del uso de variadores de frecuencia (VFDs) demanda que exista un rango de frecuencias en la placa de datos Si aparece solo una frecuencia consulte al fabricante antes de accionar el motor con un VFD En las aplicaciones que no usan variadores de frecuencia la norma NEMA MG 1 permite una variacioacuten de solo plusmn5 de la frecuencia

Nuacutemero de fases (PH) Una o tres Los motores incluidos en el alcance de este manual son trifaacutesicos alimenta-dos con tres liacuteneas de corriente alterna (CA)

Corriente nominal(AMPS) La corriente nominal son los amperios a potencia nominal (hp) y a frecuencia y voltaje de placa Exceder el valor de la corriente nominal auacuten en una sola fase acortaraacute la vida teacutermica del bobinado

No trate de calcular la carga de un motor a partir de su corriente La corriente del motor no es directamente proporcional a la carga Condiciones como voltajes de liacutenea des-balanceados tensiones por debajo de la nominal o ambas cosas pueden ocasionar que la corriente se desviacutee de los amperios de placa Para obtener un sistema de corrientes equilibrado en aplicaciones con VFD revise tanto el motor como el drive

Voltaje (VOLTS) La norma NEMA MG 1 define los valores de voltaje normalizados para los motores trifaacutesi-cos Entre los maacutes comunes tenemos 200 230 460 y 575volts

La norma NEMA MG 1 permite que un motor funcione a plusmn10 de su voltaje nominal y al mismo tiempo sentildea-la que esto puede acarrear problemas en el funcionamiento del motor (ej eficiencia) Por ejemplo si el voltaje aplicado se reduce un 10 el motor desarrollaraacute como miacutenimo un 20 menos de torque (par) La corriente de liacutenea tambieacuten puede aumentar (un 10 o maacutes) al igual que la temperatura de operacioacuten del motor

Algunos fabricantes indican en la placa diferentes valores de voltajes tales como los populares 208- 230460 V Dado que la tolerancia NEMA de plusmn10 aplicada a un voltaje de 230 voltios cubre la tensioacuten de 207 voltios (230 x 90 = 207) esto parece seguro El problema es que la tensioacuten real de una fuente de voltaje de 208 voltios puede caer tambieacuten por debajo de los 207 voltios

Ademaacutes aunque sea permitido ordenar la fabricacioacuten de un motor de 480 voltios para conectarlo en una red de 480 voltios no es recomendable En este caso el voltaje normalizado del motor deberiacutea ser de 460 voltios considerando que podriacutea haber una caiacuteda en la tensioacuten de liacutenea

La temperatura de operacioacuten a plena carga de un motor puede ser mayor funcionando con un voltaje des-balanceado que con un voltaje balanceado La eficiencia y la vida uacutetil del bobinado pueden disminuir incluso si la potencia del motor ha sido derrateada

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El desbalance de voltaje (ej diferentes vol-tajes de fase) con frecuencia es ignorado No obstante la norma NEMA MG 1 demanda la reduccioacuten de la potencia nominal si el desbal-ance es mayor al 1 Al maacuteximo desbalance de voltaje permitido del 5 la potencia se debe reducir un 25 (Figura B2) No con-funda desbalance de voltaje con variacioacuten de voltaje Como consecuencia de las peacuterdidas adicionales asociadas a ello un desbalance de voltaje tambieacuten reduce la eficiencia del motor

Letra coacutedigo para determinar los kVA a rotor bloqueado (CODE) La norma NEMA MG 1 10372 define los kVA por hp a rotor bloquea-do con una serie de letras coacutedigo (que van desde la A hasta la V)Generalmente entre maacutes alejada se encuentre la letra coacutedigo de la A mayor seraacute la corriente de Inrush por hp Un motor de repuesto con una letra coacutedigo ldquomayorrdquo puede requerir aguas arriba de la in-stalacioacuten aparamenta eleacutectrica diferente como un arrancador maacutes grande

Disentildeo (DES NEMA DESIGN DESIGN) La norma NEMA MG 1 119 define cuatro tipos de disentildeos de mo-tor (A B C y D) en teacuterminos de las caracteriacutesticas de torque(par) y corriente (ver las Tablas B2 y B3 y la Figura B3) La mayoriacutea de motores son fabricados con Disentildeo B debido a su relativa alta eficiencia y sus caracteriacutesticas de torque (par) Los motores con Disentildeo A pueden ser maacutes eficientes pero se emplean con menos frecuencia debido a que su relativa alta corriente de arranque puede causar molestos disparos en el sistema de proteccioacuten del motor Los motores con Disentildeo A tambieacuten pueden requerir arrancadores maacutes grandes que los normalizados

Tabla B2 Disentildeos NEMA versus caracteriacutesticas de torque y corriente

Disentildeo NEMA A B C D

Corriente a rotor bloqueado Alta Media Media Media

Torque a rotor bloqueado Medio Medio Alto Muy alto

Torque maacuteximo Alto Medio Alto Muy alto

Figura B2 Curva de derrateo por desbalance de voltaje

En la placa de datos designaciones que emplean letras similares tambieacuten representan otras carac-teriacutesticas del motor Lea cuidadosamente la placa para evitar mal interpretar la letra coacutedigo el disentildeo y la clase de aislamiento del motor

10

09

08

75 0 1 2 3 4 5

Porcentaje dedesbalance devoltaje

Desviacioacuten maacutex del voltaje promedioVoltaje promedio= 100 x

Ejemplo El voltaje promedio de 460 467 y 450 es 459 V La desviacioacuten maacutexima del promedio es 9 y el

de desbalance = 100 x = 1964599

FACT

OR D

E DE

RRAT

EO

DE DESBALANCE DE VOLTAJE

(Referencia NEMA Std MG 1 1436)

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Tabla B3 Aplicaciones tiacutepicas para diferentes disentildeos

Disentildeos NEMA Aplicaciones

A y B Ventiladores sopladores de aire bombas centriacutefugas compresores descargados y car-gas que requieran torques relativamente bajos

Disentildeo C Transportadores trituradoras bombas reciprocantes y compresores donde se requieren arranques con carga

Disentildeo D Picos de carga elevados que requieren grandes variaciones de velocidad como pun-zonadoras al igual que polipastos y ascensores

Torq

ue (

del

torq

ue a

ple

na c

arga

)

Velocidad ( de la velocidad sincroacutenica)

0

50

100

150

200

250

300

200 40 60 80 100

Disentildeo C oacute H

Disentildeo D

Disentildeo A B oacute N

Eficiencia nominal (NOM EFF) La eficiencia se define como la potencia de salida dividida entre la potencia de entrada expresada como porcentaje(SalidaEntrada) x 100NEMA requiere que la eficiencia de placa sea el valor ldquonominalrdquo basado en el promedio del mayor grupo de motores con el mismo disentildeo La eficiencia real de cualquier motor deberaacute estar dentro de un margen de toler-ancia basado en una variacioacuten en las peacuterdidas del motor de plusmn20 La eficiencia nominal a menudo es utilizada para calcular el consumo de energiacutea La eficiencia nominal debe ser incluida en la placa de datos de los mo-tores polifaacutesicos cuando asiacute lo exija la norma NEMA Std MG11259

Factor de servicio (SF) En una placa de datos es necesario indicar el valor del factor de servicio solo si es mayor de 10 Las normas industriales incluyen factores de servicio de 10 para motores totalmente cerrados

Figura B3 Curvas torque-velocidad para motores con disentildeo NEMA

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y de 115 para motores abiertos Tambieacuten hay disponibles una gran cantidad de motores totalmente cerrados enfriados con ventilador con factor de servicio 115 y existen motores con factores de servicio de 125 14 y maacutes altos

A frecuencia y voltaje nominales la sobrecarga permisible para un motor con un factor de servicio indicado en la placa es igual a la carga nominal multiplicada por ese factor de servicio Sin embargo tal operacioacuten afectaraacute de forma adversa la eficiencia el factor de potencia y el incremento de temperatura del motor

Protegido teacutermicamente (THERMALLY PROTECTED) Las palabras ldquoPROTEGIDO TERMICAMENTErdquo son necesarias si el motor proporciona toda la proteccioacuten descrita en la norma NEMA MG1 1256 (ver norma NEMA Std MG1 172 y 173)

Proteccioacuten por sobre-temperatura(OVERTEMP PROT_ ) Para identificar el tipo de proteccioacuten en motores con potencias nominales superiores a 1 hp provistos con dispositivos o sistemas de proteccioacuten por sobre-tem-peratura se debe escribir en el espacio en blanco un nuacutemero seguacuten lo establecido por la norma NEMA MG1 1257

Otros teacuterminosOtros teacuterminos que podriacutean aparecer en una placa NEMA incluyen Factor de potencia (FP) y condensadores de correccioacuten (MAX KVAR or MAX CORR KVAR) El factor de po-

tencia es la relacioacuten entre la potencia activa (vatios) y la potencia aparente (voltio amperios) del motor a plena carga Si el factor de potencia estaacute indicado en la placa NEMA recomienda expresarlo en porcentaje (no es un requisito)

La placa de datos tambieacuten puede indicar la capacidad maacutexima del condensador empleado para corregir el fac-tor de potencia con un texto como MAX CORR KVAR seguido de un valor numeacuterico en kilovars Utilizar un condensador maacutes grande que el indicado en placa podriacutea producir voltajes altos que pueden dantildear el motor u otro componente

Rodamientos (SHAFT END BRG DE BRG OPP END BRG ODE BRG) Algunos fabricantes proporcionan en la placa de sus motores los datos de los rodamientos que normalmente incluyen el rodamiento del lado acoplamiento o lado carga (shaft- or drive-end bearing) y el rodamiento lado opuesto acoplamiento o lado opuesto carga A pesar que las designaciones pueden variar entre un fabricantes de rodamientos y otro los tipos tamantildeos y modelos normalmente se indican de acuerdo con las normas de los fabricantes americanos de rodamientos mediante un ldquonuacutemero ABMArdquo

Nuacutemero de serie (SERIAL NO o SER NO) Las placas de datos normalmente incluyen la marca y el nuacutemero de serie del motor u otro nuacutemero exclusivo que puede ser usado para seguir la pista del motor a traveacutes del fabricante

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Apeacutendice C Recomendaciones para almacenar los motores

Aspectos baacutesicos para el almacenaje de motoresLos procedimientos apropiados de almacenaje pueden proteger el motor de dantildeos causados por el ambiente Determine los pasos a seguir basaacutendose en el lugar donde estaraacuten y en el tiempo de almacenamiento Menos de un mes Proteja el motor contra el clima y mantenga la temperatura de los bobinados 5-10degC (10-

20degF) por arriba del ambiente (vea maacutes adelante ldquoPreparacioacuten para el almacenajerdquo)

Maacutes de un mes Siga las recomendaciones dadas en ldquoPreparacioacuten para el almacenajerdquo y ldquoMantenimiento perioacutedicordquo de la Paacutegina 32

Estos intervalos de almacenaje y mantenimiento no son definitivos condiciones especiacuteficas ambientales pueden requerir programaciones diferentes No siempre es praacutectico tratar los motores pequentildeos con los mismos cuidados que se brindan a los motores maacutes grandes o maacutes criacuteticos

Preparacioacuten para el almacenaje Almacenamiento en un lugar cerrado Si es posible almacene los motores en un lugar cerrado y en aacutereas lim-

pias secas y calientes

Almacenamiento a intemperie Si esto fuese necesario cubra el motor con una lona hasta el suelo sin apretar-lo demasiado para permitir circulacioacuten de aire suficiente y minimizar la condensacioacuten Proteja el motor contra una inundacioacuten y vapores quiacutemicos peligrosos

Vibracioacuten ambiental Escoja un aacuterea alejada de fuen-tes de vibracioacuten ambiental tales como maquinarias pesadas aacutereas de produccioacuten carreteras muy transit-adas y viacuteas feacuterreas Cuando el motor se encuentra en reposo una exposicioacuten prolongada incluso a pequentildeas vibraciones puede dantildear sus rodamientosndashej for-macioacuten de estriacuteas (ver Figura C1) Si el motor va a ser almacenado en un aacuterea con alta vibracioacuten ambiental asegure el eje para prevenir que se mueva

Posicioacuten Almacene los motores horizontales en posicioacuten horizontal y los motores verticales en una posicioacuten vertical estable

Conserve los bobinados limpios y secos La mejor forma de preservar las propiedades de aislamiento de los bobinados es prevenir la condensacioacuten y la acumu-lacioacuten de humedad A no ser que la temperatura del aacuterea de almacenamiento esteacute controlada mantenga la temperatura de los bobinados 5-10degC (10-20degF) por arriba del ambiente energizando las resistencias de calefaccioacuten (si el motor las tiene) o aplicando ldquovoltaje reducidordquo a una fase del bobinado Otra forma es conservar el bobinado caliente con una fuentes de calor auxiliar por conveccioacuten o soplando aire caliente dentro del motor

Figura C1 El dantildeo del rodamiento que se muestra corresponde a una separacioacuten de los

elementos rodantes Este comenzoacute al estar sometido a vibracioacuten en reposo durante el

transporte o el almacenamiento

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Resistencia de aislamiento (IR) de los bobinados Antes de almacenar el motor mida y registre el valor de la IR corregido a una temperatura estaacutendar y vuelva a hacer lo mismo justo antes de poner el motor en servicio Antes de instalar el motor realice las acciones pertinentes para corregir cualquier descenso en la IR (Vea la Paacutegina 14 ldquoPrueba de Resistencia de aislamiento (IR) rdquo)

Plagas Tome precauciones para evitar que animales e insectos ingresen al motor Roedores serpientes paacutejaros u otros pequentildeos animales pueden dantildear el aislamiento del bobinado ademaacutes las avispas de barro y otros insectos similares pueden obstruir la ventilacioacuten o los agujeros de drenaje

Superficies del motor Recubra con pintura anti-oxidante todas las superficies externas mecanizadas (espe-cialmente las puntas del eje) y en ambientes huacutemedos tambieacuten recubra las zonas del eje en las que apoyan los cojinetes y otras superficies internas En las aacutereas tropicales aplique un fungicida para proteger los devanados Es posible que sea necesario desmontar el motor para remover la pintura protectora antes de poner el motor en servicio

Rodamientos lubricados con grasa Para prevenir la corrosioacuten y la contaminacioacuten durante largos periacuteodos de almacenamiento limpie las boquillas de entrada de grasa y remueva los tapones de drenaje antes de re-engrasar el motor con grasa compatible Despueacutes de la lubricacioacuten purgue el exceso de grasa o la grasa antigua de la caacutemara de lubricacioacuten haciendo funcionar el motor durante al menos 30 minutos con los tapones removidos

Si el motor ha sido almacenado por varios antildeos la grasa probablemente deberaacute estar endurecida y el tubo de drenaje podriacutea estar obstruido con grasa seca En este caso el motor deberaacute desmontarse para retirar la grasa antigua y posteriormente ser re-lubricado antes de su puesta en servicio

Rodamientos lubricados con aceite Siempre drene el aceite antes de mover el motor Despueacutes de situar el motor en el aacuterea de almacenamiento llene el caacuterter con el aceite correcto que tenga los inhibidores de corrosioacuten y oxidacioacuten adecuados Idealmente el aceite deberaacute cubrir completamente el rodamiento sin sobrepasar el cilindro o tubo que sirve para la contencioacuten del aceite o el sello de laberinto Antes de poner el motor en servicio drene y reemplace el aceite

No re-engrase los rodamientos con el drenaje cerrado o mientras el motor esteacute funcionando

Siempre drene el aceite antes de mover el motor De lo contrario el lubricante puede salpicar al exterior y contaminar los bobinados o incluso iniciar un efecto capilar que puede succionar aceite del caacuterter

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Mantenimiento perioacutedico Mensual Inspeccione el aceite para determinar si existen evidencias de humedad oxidacioacuten o contaminantes

Reemplace el aceite siempre que encuentre contaminacioacuten o cada 12 meses

Cada 1 oacute 3 meses Gire el eje manualmente varias veces para conservar la peliacutecula de lubricante en las pistas de los rodamientos o en los ejes de apoyo de los cojinetes Esto tambieacuten ayuda a prevenir dantildeos en los elementos rodantes (ej estriacuteas) que pueden ocurrir con el tiempo debido incluso a pequentildeas vibraciones

Cada 2 oacute 3 meses Mida la resistencia de aislamiento (IR) y compare los resultados corregidos por temperatura con los valores base tomados antes de almacenar el motor Antes de instalar el motor lleve a cabo las acciones necesarias para corregir cualquier descenso en la IR (Vea la Paacutegina 14 ldquoPrueba de Resistencia de aislamiento (IR)rdquo)

Cada 3 meses Inspeccione los rodamientos lubricados con grasa tomando una muestra del tubo de drenaje para ver si hay humedad oxidacioacuten o contaminacioacuten Si existe humedad probablemente los rodamientos pre-senten dantildeos por oxidacioacuten y sea necesario remplazarlos

Cada 5 antildeos Considere reemplazar la grasa y los rodamientos Para entonces el aceite y los ingredientes de la base de la grasa probablemente se hayan separado y las vibraciones de bajo nivel pueden haber causado es-triacuteas en las pistas de los rodamientos Si se ha acumulado humedad entre las bolas y las pistas pueden haberse presentado dantildeos por oxidacioacuten o corrosioacuten

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Glossary

Temperatura ambientendashLa temperatura del medio de refrigeracioacuten circundante conocida comuacutenmente como temperatura ambienteDato baacutesicondashUna medida tomada cuando el motor estaacute en buen estado que se usa como referencia para labores de seguimiento y anaacutelisisTorque maacuteximondashEl maacuteximo torque que el motor podraacute desarrollar a voltaje y frecuencia nominales sin que se presente una caiacuteda abrupta de la velocidad tambieacuten denominado torque de desenganche o par maacuteximoEficienciandashLa relacioacuten entre el trabajo uacutetil realizado y la energiacutea utilizada para producirlo Es la relacioacuten entre la potencia de salida dividida entre la potencia de entradaVelocidad a plena cargandashLa velocidad a la cual cualquier motor produce su potencia de salida nominalTorque a plena cargandashEl torque requerido para producir la potencia nominal a la velocidad de plena cargaMotor de propoacutesito generalndashMotor de induccioacuten de CA con potencia nominal menor o igual a 500 hp construc-cioacuten abierta o cerrada de trabajo continuo disentildeado con paraacutemetros normalizados con caracteriacutesticas estaacutendar para ser utilizado bajo condiciones de servicio sin restricciones en una aplicacioacuten particular (ver la norma NEMAMG1161)Hercio (Hz)ndashTerminologiacutea preferida para ciclos por segundo(frecuencia)Caballo de fuerza (hp)ndashUna unidad para la medida de la potencia de los motores o la velocidad a la que se hace el trabajo Un caballo de fuerza equivale a 33000 lb-pie por minuto (550 lbbullpie por segundo o 746 vatios Tam-bieacuten es la unidad de potencia de los motores fabricados en el continente norte americanoAislamientondashMaterial no conductivo que separa las partes de un motor que conducen corriente o los materiales adyacentes que se encuentran a diferente potencialKilovatio (kW)ndashUna unidad de potencia eleacutectrica Tambieacuten es la unidad de potencia de los motores eleacutectricos fabricados fuera del continente norte americanoCorriente a rotor bloqueadondashCorriente de liacutenea en estado estable medida a frecuencia y voltaje nominales con el rotor en reposoTorque a rotor bloqueadondashEl torque miacutenimo que el motor desarrollaraacute en reposo para todas las posiciones angu-lares del rotor cuando se aplican el voltaje nominal a frecuencia nominalNEMAndashSiglas de la National Electrical ManufacturersAssociationPolosndashLos polos magneacuteticos que se forman dentro del motor debido a la ubicacioacuten y la conexioacuten de los devana-dosIncremento de temperatura nominalndashEs el aumento de temperatura permisible por encima del ambiente para un motor que esteacute funcionando con cargaRotorndashEl elemento rotativo de cualquier motor o generadorDeslizamientondashLa diferencia entre la velocidad sincroacutenica y la velocidad de operacioacuten comparada con la veloci-dad sincroacutenica expresada en porcentaje Tambieacuten es la diferencia entre la velocidad sincroacutenica y la velocidad de operacioacuten expresada en rpm

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Pie suavendashUna condicioacuten en la cual las patas de un motor y la zona de la base en la que se apoyan no se encuen-tran en el mismo planoEstatorndashLa parte estaacutetica del motor este teacutermino describe comuacutenmente la parte estaacutecionaria del motor que con-tiene los devanadosVelocidad sincroacutenicandashLa velocidad del campo magneacutetico rotativo creado por el bobinado del estator Velocidad sincroacutenica = (Frecuencia x 120) (Nuacutemero de polos)TorquendashLa fuerza rotativa producida por un motor Las unidades del torque se expresan en lb-pie o lb-pul (siste-ma Ingleacutes) o newton-metro (sistema meacutetrico)TendenciandashAnaacutelisis del cambio presentado en una medida tomada durante muchos intervalos de medicioacuten

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Bibliografiacutea

ANSIEASA Standard AR100-2015 Recommended Practice for the Repair of Rotating Electrical Apparatus Electrical Apparatus Service Association Inc St Louis MO 2015 (For information call EASA at 314-993-2220 or browse to wwweasacom)

Electrical Engineering Pocket Handbook Electrical Apparatus Service Association Inc St Louis MO 2015 (For information call EASA at 314-993-2220 or visit wwweasacom)

Mechanical Reference Handbook Electrical Apparatus Service Association Inc St Louis MO 2015 (For information call EASA at 314-993-2220 or visit wwweasacom)

NEMA Standard MG 1-2014 Motors and Generators National Electrical Manufacturers Association Rosslyn VA 2014 (For information call NEMA at 703-841-3200 or visit wwwnemaorg)

NEMA Standard MG 10-2013 Energy Management Guide for Selection and Use of Fixed Frequency Medi-um AC Squirrel-Cage Polyphase Induction Motors National Electrical Manufacturers Association Rosslyn VA 2014 (For information call NEMA at 703-841-3200 or visit wwwnemaorg)

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Notas

Electrical Apparatus Service Association Inc1331 Baur Blvd bull St Louis MO 63132 bull 314-993-2220 bull Fax 314-993-1269

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    • 11 Consideraciones baacutesicas del sistema
    • 12 Instalacioacuten
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    • 14 Datos baacutesicos
    • 15 Gestioacuten total del motor
      • 2 Seguimiento operacional y mantenimiento
        • 21 Aplicacioacuten-consideraciones especiacuteficas
        • 22 Mantenimiento preventivo predictivo y basado en la confiabilidad
        • 23 Inspeccioacuten y pruebas
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          • Datos baacutesicos del motor y de su instalaci
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                • Informacioacuten necesaria
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                    • Aspectos baacutesicos para el almacenaje de motores
                    • Preparacioacuten para el almacenaje
                      • Notas
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Alineacioacuten de ejes acoplados directamente Utilizando las tolerancias de la Tabla 1 instale los calzos adec-uados bajo las patas del motor En la mayoriacutea de las aplicaciones que emplean acoplamientos directos el eje del motor y el eje impulsado deben estar colineales a plena carga Si la maacutequina impulsada funciona a una temperatura mucho mayor o menor que la del motor se espera una desalineacioacuten inicial ldquoen reposordquo la cual se corregiraacute por siacute misma una vez la maacutequina impulsada se caliente o se enfriacutee Para confirmar el efecto de la temperatura haga funcionar el equipo hasta que alcance su maacutexima temperatura apague el motor e inmediat-amente verifique el alineamiento Realice cualquier correccioacuten que sea necesaria

Alineacioacuten de maacutequinas con transmisioacuten por correas Una mala alineacioacuten puede someter los rodamientos del motor a una carga axial excesiva Tambieacuten puede sobre-tensionar las correas aumentando la carga radial en los rodamientos Este tipo de alineacioacuten es maacutes sencilla que la de los ejes acoplados directamente pero auacuten debe ser realizada con precisioacuten La herramienta correcta puede ser una sencilla regla o un laacuteser para alinear ejes con distancias entre centros muy largas

Ajuste la tensioacuten de la correa dentro del rango especificado por el fabricante y verifiacutequela despueacutes de un diacutea de operacioacuten Dependiendo del tipo de correa normalmente la tensioacuten disminuye un poco despueacutes de la instalacioacuten particularmente si las correas son nuevas

Para poleas con varias correas las correas deben ser conjuntos a juego De otra forma algunas no quedaraacuten bien tensionadas causando que patinen y que hagan ruido Aplicar maacutes tensioacuten para eliminar el ruido so-bre-tensionaraacute las otras correas

Niveles de vibracioacuten Un motor correctamente montado y alineado funcionaraacute con unos niveles de vibracioacuten muy bajos en las direcciones horizontal vertical y axial -generalmente por debajo de 015 puls pico (25 mms rms) - En caso de que existan niveles de vibracioacuten maacutes altos en instalaciones nuevas se requeriraacute realizar un anaacutelisis de vibraciones maacutes detallado El cual puede indicar problemas de montaje o alineamiento aco-plamientos o poleas des-balanceos o problemas en la maacutequina impulsada

Un montaje firme y seguro y una buena alineacioacuten garantizaran un funcionamiento confiable y la maacutexima rentabilidad para su motor eleacutectrico Dado que las condiciones de funcionamiento la carga y el alineamiento pueden cambiar con el tiempo seraacute necesario verificar los niveles de vibracioacuten al menos cada trimestre

Dispositivos para montaje en eje y acoplamientos

Antes de instalar las correas o acoplar la mitad del acoplamiento en la maacutequina impulsada energice el mo-tor durante un instante para confirmar el sentido de giro

Instale los dispositivos para montaje en eje (mitades de acoplamiento poleas y pintildeones) utilizando equipos idoacuteneos para evitar dantildear el dispositivo o el eje

Consideraciones especiales para motores con cojinetes anti-friccioacutenloz Para evitar dantildeos en los cojinetes utilice acoplamientos que limiten el juego axialloz Instale los acoplamientos con el rotor situado en la posicioacuten marcada para el centro magneacutetico

Si es posible instale los dispositivos para montaje en eje despueacutes que el motor haya sido montado y calzado y se haya determinado su sentido de giro

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Guardas de proteccioacutenUna vez finalizados y verificados los trabajos de instalacioacuten y de alineamiento instale guardas de proteccioacuten en todas las partes rotativas que queden expuestas para garantizar una operacioacuten segura y confiable

13 Procedimientos de arranqueMotores que estaban almacenados Antes de instalar un motor que estuvo almacenado durante unas pocas semanas Inspeccioacutenelo y liacutempielo exhaustivamente para que quede como cuando fue ldquoenviado por primera vezrdquo

Si el motor ha sido sometido a vibraciones desmoacutentelo y verifique si existen dantildeos en sus rodamiento (ej formacioacuten de estriacuteas y de puntos huecos) y reemplace cualquier rodamiento averiado

Para el almacenamiento de los motores lubricados con grasa las cavidades de los rodamientos deben haber sido rellenadas Para evitar contaminar los devanados retire los tapones de drenaje antes de antildeadir el lubri-cante especificado en la placa de datos A continuacioacuten purgue la grasa antigua o el exceso de grasa de las cavidades de los rodamientos haciendo funcionar el motor en vacio durante 10-20 minutos y cambie los ta-pones de drenaje Si hubiese alguacuten tipo de humedad presente en la grasa purgada lo maacutes probable es que los rodamientos esteacuten oxidados y sea necesario reemplazarlos

Si el motor ha estado almacenado durante varios antildeos es probable que la grasa esteacute seca o separada y que los tubos de drenaje se encuentren obstruidos En este caso seraacute necesario desmontar el motor limpiar la grasa antigua y rellenar los rodamientos con la cantidad adecuada del lubricante especificado(consulte las Paacuteginas 16-21 para obtener informacioacuten sobre la cantidad de grasa y la compatibilidad entre lubricantes)

Para evitar la contaminacioacuten de los bobinados drene los motores lubricados con aceite antes de moverlos Despueacutes de su instalacioacuten llene el caacuterter de aceite con el lubricante recomendado por el fabricante

Compruebe la resistencia de aislamiento (IR) y el iacutendice de absorcioacuten dieleacutectrica (DAR) de los devanados como se describe en la Paacutegina 14 ldquoInspeccioacuten y pruebasrdquo y registre los resultados

Si los resultados de las pruebas de IR y DAR son satisfactorios pruebe el motor en vacio

Despueacutes siga los procedimientos establecidos para ldquoMotores reparados o de repuestordquo(descritos a continuacioacuten)

Motores reparados o de repuesto Antes de poner en servicio los motores reparados o de repuesto haacutegalos fun-cionar durante un corto periacuteodo de tiempo para verificar su operacioacuten Si el motor vibra o emite ruidos u olores inusuales corte el suministro eleacutectrico inmediatamente y busque la

causa

Los problemas eleacutectricos y magneacuteticos que se pueden manifestar por siacute mismos tales como la vibracioacuten o el ruido mejoraraacuten al instante cuando se corte la alimentacioacuten eleacutectrica

Si las caracteriacutesticas de funcionamiento mecaacutenico no mejoran esto podriacutea indicar que existen problemas de desbalance mecaacutenico en el rotor del motor o en la maacutequina impulsada o una desalineacioacuten entre el motor y el dispositivo de carga

Si el motor funciona con normalidad permita que alcance la velocidad maacutexima antes de cortar el suministro eleacutectrico

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Siempre realice el bloqueo y etiquetado del motor antes de acoplar la carga impulsada Una vez el motor y la carga impulsada funcionen correctamente registre en el formato de esa instalacioacuten los

valores de corriente y voltaje a plena carga de las tres fases del motor (vea en la Paacutegina 22 el modelo del forma-to) Si es posible tambieacuten tome nota de la potencia de entrada con carga

En caso que el motor cuente con sensores de temperatura monitorice las temperaturas en los rodamientos y en el devanado hasta que estas se estabilicen Tome nota de estos valores como tambieacuten de la temperatura ambi-ente y la humedad

Para aplicaciones criacuteticas registre los valores de la firma de las vibraciones en toda la maacutequina para utilizarlos como datos base o valores de referencia en el programa de mantenimiento predictivo (ver a continuacioacuten ldquoDa-tos baacutesicos del motorsistemardquo)

14 Datos baacutesicosLas praacutecticas de mantenimiento han evolucionado desde el reactivo hasta el predictivo lo que hace posible funcionar con menos motores de repuesto poco personal disminuir los tiempos muertos y bajar los costes de operacioacuten Para prolongar al maacuteximo la vida del equipo compare los datos baacutesicos de la instalacioacuten (vea un formato de muestra en la Paacutegina 22) con los resultados de las pruebas futuras que hacen parte del programa de mantenimiento preventivo o predictivo (preferiblemente)Analizar la tendencia de los datos ayuda a los operarios a reconocer cambios en las condiciones y a prevenir fallos catastroacuteficos En caso de que ocurra un fallo la tendencia de los datos podriacutea ayudar tambieacuten a identificar su causa (Vea en la Paacutegina 12 ldquoMantenimiento preventivo predictivo y basado en la confiabilidadrdquo) Para esto los profesionales de los centros de servicio locales pueden ser recursos muy valiosos

Datos baacutesicos del motorsistemaLos cambios en los niveles de vibracioacuten del motorsistema proporcionan la mejor advertencia inicial de que se estaacuten presentando problemas en los componentes del motor o del sistema Otros paraacutemetros a vigilar pueden incluir la temperatura de operacioacuten de los componentes criacuteticos las tolerancias mecaacutenicas y el funcionamiento general del sistema incluyendo salidas como el caudal el tonelaje y el volumen

Meacutetodos para determinar los datos baacutesicosLos datos baacutesicos especiacuteficos del motor incluyen registros de los valores de las pruebas eleacutectricas mecaacutenicas y de vibracioacuten realizadas durante la puesta en servicio de los motores o antes de almacenarlos Idealmente los datos baacutesicos se deben obtener para todos los motores nuevos reparados o montados in situ pero puede que esto no sea praacutectico en algunas aplicacionesLos datos baacutesicos de los motores por lo general incluyen todos o algunos de los siguientes valores Corriente con carga velocidad y voltaje en terminales Los cambios en estos paraacutemetros normalmente

indican que un componente vital del sistema se encuentra dantildeado o que estaacute a punto de fallar Otras pruebas eleacutectricas pueden incluir la resistencia de aislamiento la resistencia en terminales del bobinado a una tempera-tura conocida la corriente y el voltaje en vacio y las caracteriacutesticas de arranque

Algunos cambios en la corriente y la velocidad pueden ser normales dependiendo del tipo de carga

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Anaacutelisis de firma de corriente del motor (MCSA) Este tipo de anaacutelisis diagnoacutestica problemas en la jaula de ardilla del rotor (ej barras rotas o un entrehierro irregular) La prueba es maacutes precisa cuando los datos de referencia han sido establecidos con anterioridad a lo largo de la vida del motor (ver Paacutegina 15)

Comprobaciones mecaacutenicas Estas normalmente consisten en la medicioacuten de la excentricidad en el eje (TIR) y la verificacioacuten del pie suave

Vibraciones Aunque los valores generales de las vibraciones pueden ser utilizados como referencia se pre-fieren los espectros de vibracioacuten en forma de Transformada Raacutepida de Fourier (FFT) tomados en cada uno de los tres planos de los alojamientos de los rodamiento (ver ldquoAnaacutelisis de vibracionesrdquo en la Paacutegina 16) Para determinar los datos baacutesicos en los motores provistos con cojinetes anti-friccioacuten se pueden utilizar sondas de proximidad

Termografiacutea infra-roja Con esta herramienta se pueden detectar cambios en la temperatura de operacioacuten de los componentes criacuteticos del motor especialmente en los rodamientos

Datos baacutesicos para motores nuevos Comparar los valores de faacutebrica de la resistencia de los bobinados y de la corriente en vacio con los datos tomados con carga puede ser de utilidad cuando se monitoriza la condicioacuten de un motor nuevo o para solucionar problemas en el sistema Los datos baacutesicos originales generalmente estaacuten disponibles a traveacutes de los fabricantes o en sus sitios web la precisioacuten de los datos de faacutebrica depende de la forma en la que hayan sido obtenidos pero generalmente es suficiente para su uso en campo

Los datos baacutesicos tomados en un motor instalado recientemente pueden revelar errores (ej conexioacuten para un voltaje incorrecto) y prevenir fallos prematuros en el motor Enveacutes de un ldquosimple toquerdquo para verificar el sentido de giro antes de acoplar el motor con la carga haacutegalo funcionar lo suficiente para medir las corrientes de liacutenea en las tres fases como tambieacuten los voltajes y los niveles de vibracioacuten

Datos baacutesicos para motores reparados Los centros de servicio normalmente suministran los datos de las pruebas en vacio o a plena carga (cuando esteacute estipulado) de los motores que han reparado incluyendo vol-tajes corrientes y espectros de vibracioacuten Comparar estos resultados con los datos baacutesicos histoacutericos o con los obtenidos in situ cuando el motor regresa al servicio pueden confirmar la calidad de la reparacioacuten o poner de manifiesto posibles problemas ocultos del sistema Por ejemplo un aumento en los niveles de vibracioacuten de las pruebas in situ podriacutea indicar problemas en la base o en el equipo impulsado en lugar de un rotor desequilib-rado

Para motores recieacuten reparados que han estado en funcionamiento muchos antildeos las comparaciones con los datos baacutesicos son muy valiosas para el anaacutelisis de la causa raiacutez del fallo e incluso pueden poner de manifiesto dantildeos ocasionados por ciertos tipos de fallos (ej un eje roto) Para identificar correctamente la causa y el efecto y prevenir que estos fallos vuelvan a ocurrir siempre investigue el fallo del equipo al nivel del sistema

Comparar los datos baacutesicos de un motor que ha fallado con los de un motor de repuesto puede revelar una debilidad del sistema relacionada con la aplicacioacuten o el proceso

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Como utilizar los datos baacutesicos del motorsistemaEl mantenimiento realizado durante la operacioacuten normal del motor y en las paradas de produccioacuten planeadas oscila desde un monitoreo al azar hasta un seguimiento programado aunque su frecuencia puede depender del tamantildeo la ubicacioacuten y la naturaleza criacutetica de la aplicacioacuten Para poder realizar comparaciones uacutetiles las vari-ables baacutesicas se deben correlacionar con aquellas que fueron recopiladas durante el arranque inicial o despueacutes de realizar varias reparaciones A continuacioacuten presentamos un par de ejemplos Hacer el anaacutelisis de tendencia de los datos baacutesicos de una bomba centriacutefuga puede alertar al operario sobre un

cambio significativo en la corriente de liacutenea que indica que la eficiencia de la bomba se ha reducido Reparar o reemplazar la bomba restauraraacute la eficiencia del sistema motorbomba mientras se mejora la produccioacuten

Eficiencia del sistema = Eficiencia del motor x Eficiencia de la bomba

094 (eff del motor) x 060 (eff reducida de la bomba) = 056

094 (eff del motor) x 080 (eff de la bomba reparada) = 075

Analizar la tendencia de los datos baacutesicos de la corriente consumida por un motor desacoplado o de la resis-tencia de aislamiento de su bobinado pueden evitar un fallo del bobinado debido a la pronta deteccioacuten de un deterioro del sistema de aislamiento o de un rodamiento desgastado En estos casos por lo general los mo-tores se pueden limpiar y reparar enveacutes de ser rebobinados

15 Gestioacuten total del motorLos programas para efectuar la gestioacuten total de los motores generalmente realizan un seguimiento de las com-pras y de los repuestos en una base de datos utilizando para ello la informacioacuten de la placa del motor su ubicacioacuten y la aplicacioacuten Normalmente tambieacuten realizan el seguimiento de los datos baacutesicos del mantenimien-to del almacenaje y de las reparacionesTales programas bajan los costos reduciendo los tiempos muertos (repuestos faacutecilmente disponibles) y dis-minuyen los inventarios (identificacioacuten de los repuestos que se pueden usar en varios sitios) Aquiacute el punto clave consiste en determinar si la solucioacuten maacutes confiable y menos costosa es almacenar los motores de repuesto in situ o contratarlo con un centro de servicios u otro proveedor

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2 Seguimiento operacional y mantenimiento

21 Aplicacioacuten-consideraciones especiacuteficasEvaluacutee cuidadosamente la aplicacioacuten- consideraciones especiacuteficas para asegurar el funcionamiento confiable y eficiente de sus motores Eficiencia y peacuterdidas de los motores En los motores eleacutectricos la eficiencia se define como la potencia de sali-

da dividida por la potencia de entrada expresada en porcentajeEficiencia = Potencia de salida Potencia de entrada x 100 Debido a las peacuterdidas en el motor una pequentildea parte de la potencia de entrada se convierte en calor en lugar de trabajo Lo anterior incluye las peacuterdidas Isup2R en el estator y el rotor las peacuterdidas por friccioacuten y ventilacioacuten las peacuterdidas en el nuacutecleo y las peacuterdidas adicionales con cargaPotencia de entrada - Potencia de salida = Peacuterdidas en el motorLos motores maacutes eficientes tienen menos peacuterdidas que los motores de eficiencia estaacutendar por lo tanto con-sumen menos energiacutea funcionan maacutes frescos y duran maacutes Por motivos de mercadeo y poliacuteticas de precios los fabricantes han estado clasificando los niveles de eficiencia de los motores utilizando para describirlos teacutermi-nos como energeacutetico-eficientes de alta eficiencia o de eficiencia PremiumLa ley de poliacutetica energeacutetica de 1992 (EPAct) establecioacute los niveles miacutenimos de eficiencia para motores de propoacutesito general con potencias entre 1 y 200 hp y la ley de independencia y proteccioacuten energeacutetica de 2007 (EISA) elevoacute estos valores miacutenimos de eficiencia hasta los niveles Premiumreg de la norma NEMA mientras a su vez ampliaba el alcance de los motores incluidos Como respuesta a esto los fabricantes han aumentado la eficiencia paulatinamente reduciendo las peacuterdidas en los motoresLa eficiencia es una consideracioacuten importante para poder obtener lo maacuteximo de su motor eleacutectrico Con una pequentildea inversioacuten inicial un modelo de motor maacutes eficiente puede tener menores costos de operacioacuten y durar maacutes

Factor de potencia En un circuito CA el factor de potencia es la rel-acioacuten entre los kW (kilovatios) y los kVA (kilovoltio-amperios) y para una carga determinada su valor estaacute entre 0 y 1Elevar un factor de potencia bajo haraacute que la corriente que circula por los cables de alimentacioacuten del motor y otros equipos sea menor y por consigui-ente reduciraacute el calentamiento y el deterioro teacutermico Tambieacuten puede bajar los costes de energiacutea (donde aplique) rebajando o eliminando los sobrecos-tos que cobran las compantildeiacuteas electrificadoras por un bajo factor de potenciaEn la Figura 6 se muestran los puntos en los cuales se pueden instalar condensadores para corregir el factor de potencia de un motor eleacutectrico Por lo general para la mayoriacutea de los motores instalar los condensa-dores en el punto 2 es la mejor opcioacuten y normalmente conectarlos en el punto 1 es mejor que instalarlos en el punto 3 Cuando el motor estaacute desconectado los puntos 2 oacute 3 tambieacuten lo estaacuten

el punto 1 siempre estaacute energizado esto podriacutea provocar sobreten-siones y torques transitorios si hay maacutes motores o equipos inductivos conectados al barraje (bus)

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1 Bus

Arrancador

Fusibleinterruptor

Contactor

Releacute desobrecarga

Motor

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Figura 6 Ubicacioacuten de los con-densadores para correccioacuten

del factor potencia en motores de induccioacuten

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La ubicacioacuten en el punto 3 requiere utilizar dispositivos de proteccioacuten de menor capacidad ya que el flujo de corriente disminuye

La ubicacioacuten en el punto 3 puede producir transitorios de conmutacioacuten de gran amplitud o picos de corri-ente en motores que conmutan o que arrancan y paran con frecuenciandashej motores de ascensores motores de varias velocidades con arranque estrella-triaacutengulo por auto transformador en transicioacuten abierta o por devanado partido (excepto la denominada delta extendida o doble delta) Para este tipo de aplicaciones lo mejor es instalar los condensadores en el punto 1

Torques transitorios voltajes y corrientes Bajo ciertas condiciones los motores pueden desarrollar transitori-amente entre 5 a 20 veces su torque nominal Las causas maacutes comunes de estos peligrosos torques transitorios (y de los transitorios de voltaje y de corriente) incluyen Transferencias entre barrajes (bus) y re-cierres desfasados Conexiones invertidas Cambios de alta a baja velocidad(motores con varios bobinados) Corto circuitos externos Conexioacuten y maniobras en equipos de correccioacuten de factor de potencia Correccioacuten exagerada del factor de potencia con condensadores Variadores de frecuencia electroacutenico o drives

Armoacutenicos Algunos tipos de cargas eleacutectricas (ej fuentes de poder electroacutenicas para equipos digitales) con-sumen corriente en forma de ondas distorsionadas que contienen armoacutenicos de frecuencia-ej muacuteltiplos de la frecuencia de liacutenea Los armoacutenicos de voltaje asociados pueden estar presentes en los motores del sistema cau-sando un incremento en las peacuterdidas de los motores Utilice un analizador de calidad de energiacutea para detectar los armoacutenicos y filtros para controlarlos

Corriente de arranque y nuacutemero de arranques Los arranques sucesivos pueden dantildear los motores debido al aumento de la temperatura ocasionado por esta condicioacuten en la que circula una alta corriente De acuerdo con las normas NEMA MG1 1254 y MG 10 181 bajo unas condiciones normales de operacioacuten el nuacutemero de ar-ranques seguros depende del valor de la inercia de la carga a la potencia y velocidad nominales del motor (vea la Tabla 12-7 en la norma NEMA MG 1)En un motor que inicialmente se encuentre a temperatura ambiente se pueden realizar dos arranques suce-sivos ( con el motor desacelerando entre arranques) si no se excede la inercia de la carga y se sigue la ley cuadraacutetica de la curva de carga o un solo arranque si su temperatura inicial no excede su temperatura de op-eracioacuten nominal La ley cuadraacutetica de la curva de carga significa que el torque requerido variacutee con el cuadrado de la velocidad y que el torque a plena carga y a maacutexima velocidad sean igualesPara funcionamiento en condiciones inusuales de carga consulte al fabricante para determinar si el disentildeo del motor es el adecuado Si se requieren arranques adicionales aseguacuterese que el disentildeo del motor los puede soportar sin causar un aumento de temperatura perjudicial Para prologar la vida uacutetil del motor al maacuteximo no exceda el nuacutemero de arranques requeridos por la aplicacioacuten

22 Mantenimiento preventivo predictivo y basado en la confiabilidad Las palabras mantenimiento preventivo (PM) y mantenimiento predictivo (PdM) son teacuterminos familiares pero las labores asociadas con estos meacutetodos y la prolongacioacuten del tiempo de operacioacuten de los motores eleacutectricos no siempre estaacuten claros Esta seccioacuten describe actividades normalmente asociadas al PM y al PdM como tambieacuten una estrategia denominada mantenimiento basado en la confiabilidad (RBM)

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Mantenimiento preventivo (PM) El principal objetivo de este tipo de mantenimiento es evaluar la salud del motor por medio de inspecciones y pruebas Por ejemplo el estado de un bobinado se determina por el valor de los megohmios obtenidos en una prueba de resistencia de aislamiento (IR)La pruebas eleacutectricas normalmente incluyen la IR (a motor parado) y la medicioacuten individual de las corrientes y voltajes de fase (en funcionamiento normal) Son menos comunes las mediciones de la resistencia la induc-tancia y la capacitancia del bobinado asiacute como tambieacuten el anaacutelisis de firma de corriente del motor (MCSA) (vea las Paacuteginas 14-16)En un programa de PM las verificaciones mecaacutenicas generalmente incluyen el anaacutelisis de vibracioacuten (espectros por FFT) y con menos frecuencia el alineamiento (vea las Paacuteginas 4-6 y 16)Otras actividades del PM comuacutenmente incluyen la limpieza e inspeccioacuten la lubricacioacuten la verificacioacuten de los niveles de lubricacioacuten el ajuste de la tensioacuten de las correas y el apriete de los pernos de fijacioacuten Oca-sionalmente tambieacuten se miden las temperaturas con un termoacutemetro infra-rojo o una caacutemara termograacutefica Los niveles de ruido se pueden comprobar de forma subjetiva o utilizando un equipo de anaacutelisis acuacutestico Los veredictos del PM se basan en los resultados de cada actividad

Mantenimiento predictivo (PdM) El mantenimiento predictivo pronostica cuando se deben llevar a cabo trabajos de mantenimiento correctivo (acciones) o cuando podemos esperar que ocurra un fallo Tambieacuten llamado monitoreo por condicioacuten o supervisioacuten de estado el PdM consiste en analizar las tendencias y evaluar la mayoriacutea de las actividades asociadas al PMEn el PdM generalmente se evaluacutean las tendencias de los resultados de las pruebas de resistencia de aislamien-to (IR) e iacutendice de polarizacioacuten (IP ) y algunas veces paraacutemetros del circuito del motor al igual que los valores de corriente y de voltaje como tambieacuten los resultados del anaacutelisis de firma de corriente del motor (MSCA) El anaacutelisis de tendencias de las actividades mecaacutenicas rutinarias normalmente incluye los espectros de vibracioacuten y ocasionalmente los resultados de las mediciones de temperaturaComo ejemplo tenemos si el valor en megohmios de la resistencia de aislamiento de un bobinado era inicial-mente aceptable pero esta tiende a bajar dicha tendencia podraacute ser utilizada para programar actividades de mantenimiento correctivo antes de que los valores de IR caigan hasta un nivel peligroso o para predecir cuaacuten-do seraacuten muy bajos para que el motor funcione de forma segura

PM versus PdM En el PM se evaluacutean el estado de las maacutequinas utilizando un sencillo conjunto de mediciones y observaciones Si los resultados son obvios o se pueden comparar faacutecilmente con paraacutemetros de aceptacioacuten la accioacuten a seguir cualquiera que esta sea estaacute clara Por ejemplo un eje roto necesita reparacioacuten inmediata mientras un valor de resistencia de aislamiento igual a cero sugiere que el motor deberaacute ser rebobinadoLa ventaja del PdM es que en eacutel se analizan las tendencias de los resultados de las pruebas para planificar cuando seraacute necesaria una accioacuten correctiva o poder predecir la fecha en la que ocurriraacute un fallo Por ejemplo proba-blemente antes de la ruptura del eje habraacuten aumentos no lineales de vibracioacuten y de desalineacioacuten Al analizar la tendencia de estas mediciones es posible detectar y corregir condiciones que de otra manera habriacutean derivado en un fallo del eje Asiacute mismo analizar la tendencia de los resultados de las pruebas de IR puede revelar un deterioro en el aislamiento por lo que el motor se puede limpiar y reacondicionar en lugar de ser rebobinado

Mantenimiento basado en la confiabilidad (RBM) El RBM tambieacuten denominado mantenimiento basado en el riesgo (RCM) es un meacutetodo loacutegico para determinar la mejor combinacioacuten de actividades de mantenimiento que permitan aumentar la confiabilidad y la seguridad en la operacioacuten de los equipos Esto incluye limpieza y lubricacioacuten al igual que la reparacioacuten o el cambio de las componentes que han falladoLa confiabilidad expresa la probabilidad que un motor pueda funcionar adecuadamente durante un tiempo especiacutefico bajo condiciones establecidas El RBM reduce el mantenimiento de las actividades maacutes rentables

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por lo que requiere conocimientos sobre los fallos caracteriacutesticos de los motores al igual que sus mani-festaciones y consecuencias

23 Inspeccioacuten y pruebasIndiferentemente que el meacutetodo de mantenimiento preferido sea el PM PdM or el RBM existen un nuacutemero de actividades de control y de herramientas de prueba que podemos escoger Inspeccioacuten Durante esta importante actividad se

pueden detectar partes dantildeadas componentes rotos o que faltan al igual que trayectorias de flujo de aire obstruidas y contaminadas Durante la ejecucioacuten de las actividades de PM or PdM se pueden realizar ajust-es menores (ej tensionar las correas o apretar pernos flojos) asiacute como tambieacuten limpiar el polvo y la con-taminacioacuten de los lugares de acceso Las temperaturas anormales de operacioacuten pueden detectarse con la ayuda de un termoacutemetro infra-rojo o una caacutemara termograacutefica

Prueba de resistencia de aislamiento (IR) En esta prue-ba realizada a motor parado se aplican 500 voltios CC entre el bobinado y la carcasa (tierra) durante 60 segun-dos utilizando por lo general un megoacutemetro Si las fases del bobinado se pueden aislar de forma independiente como en una conexioacuten estrella-delta pruebe cada una de las fases por separado La Tabla 2 muestra los valores miacutenimos aceptables de IR

Tabla 2 Valores miacutenimos de resistencia de aislamiento a tierra recomendados medidos o corregidos a 40degC

Resistencia de aislamiento miacutenima Tipo de maacutequina

IR1min = 100 megohmios La mayoriacutea de maacutequinas de CA con estatores bobinados en pletina fabrica-das despueacutes de 1970

IR1min = 5 megohmios La mayoriacutea de maacutequinas con estatores bobinados en alambre redondo y en pletina con voltajes nominales por debajo de 1kV

Notes R1min = Valor de resistencia de aislamiento miacutenima recomendada para bobinados completos en megaohmios y a 40degC kV = Voltaje nominal liacutenea-liacutenea de la maacutequina en kilovoltios rms Corrija la resistencia de aislamiento a una temperatura base de 40degC de la siguiente forma Rc 40degC = Kt x Rt

Donde Rc 40degC = La resistencia corregida a 40degC (en megohms) Rt = La resistencia de aislamiento medida (en megohmios) Kt = Coeficiente de correccioacuten de temperatura (de la Figura 7)

Para realizar la correccioacuten a 40ordmC de la resistencia de aislamiento medida (Rt) multipliacutequela por el coeficiente de temperatura Kt Rc = Rt x KtC

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Temperatura del Bobinado en Grados Celsius

Figura 7 Correccioacuten por temperatura de la resistencia de aislamiento

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Prueba de relacioacuten de absorcioacuten dieleacutectrica (DAR) El valor del DAR indica la condicioacuten del bobinado com-parando una medida de resistencias de aislamiento tomada durante un periacuteodo de tiempo con otra medida tomada en un lapso de tiempo maacutes corto Mida la resistencia de aislamiento a los 30 segundos y posteriormente a los 60 segundos con un instrumento digital Para calcular el DAR divida la medida obtenida a los 60 segun-dos por la medida obtenida a los 30 segundos y consulte la tabla 3 para evaluar la condicioacuten del bobinado

Tabla 3 Evaluacioacuten de la relacioacuten de absorcioacuten dieleacutectrica (DAR)

6030 segundos (DAR) Condicioacutenlt 11 Pobre

11 a 124 Cuestionable125 a 13 Aceptable14 a 16 Buena

gt 16 Exelente

Medicioacuten de la resistencia de los bobinados Para verificar conexiones con alta resistencia o posibles conex-iones defectuosas mida la resistencia de los bobinados entre los terminales del motor utilizando un puente o un medidor digital para resistencias bajas (DLRO)

Medicioacuten de la inductancia y capacitancia Con equipos especializados de prueba se pueden comparar las inductancias y capacitancias entre cada par de cables del bobinado y verificar si existe alguacuten desbalance Aunque no hay normas industriales para la aceptacioacuten de estos desbalances los manuales de los fabricantes proporcionan algunas guiacuteas

Anaacutelisis de firma de corriente del motor (MCSA) Esta prueba diagnoacutestica problemas en el rotor detectan-do corrientes inducidas en los devanados del estator y comparando la amplitud de las bandas laterales a 2X frecuencia de deslizamiento a una frecuencia central de 50 oacute 60 Hz Un transformador de corriente (CT) tipo pinza amperimeacutetrica instalado en los cables del motor o los cables de control de un transformador de corriente producen una sentildeal que se muestra en la pantalla de un analizador de espectros generalmente un analizador de vibraciones FFT Para que la prueba sea efectiva la carga aplicada debe producir el deslizamiento sufici-ente para separar las bandas laterales de la frecuencia central Aunque no existen normas industriales para la aceptacioacuten de las pruebas de MSCA los valores de los manuales de los fabricantes sirven como guiacutea La Tabla 4 incluye los problemas que se pueden detectar con esta prueba

Tabla 4 Problemas en el rotor detectables con las pruebas MSCA

Problemas en el rotor Siacutentomas

Fallos de la jaula de ardilla Alta vibracioacuten a la velocidad de operacioacuten 1X con bandas laterales a la frecuencia de paso polar

Barras fisuradas Bandas laterales a la frecuencia de paso polar en los muacuteltiplos de la velocidad de operacioacuten

Barras abiertas o sueltas bull Altos niveles de vibracioacuten a la frecuencia de paso de las barras del rotorbull Bandas laterales a la frecuencia 2X alrededor de la frecuencia de paso de las barras

del rotorbull Muacuteltiplos de la frecuencia de paso de las barras del rotor

La frecuencia de paso de las barras del rotor es igual al nuacutemero de barras del rotor multiplicadas por la velocidad de operacioacuten

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Pruebas de hipot y de impulso (onda de choque) Estas dos pruebas evaluacutean el estado del sistema de aislamiento del motor aplicando a los bobinados una tensioacuten que excede la nominal (una sobretensioacuten) Las pruebas que utilizan sobretensiones pueden causar que un devanado falle provocando una parada de pro-duccioacuten es por esto que estas pruebas no deben formar parte de los programas de PM o PdM (Figura 8) Aunque estas pruebas normalmente no ocasionan dantildeos a los bobinados que se encuen-tran en buenas condiciones pueden causar que los devanados que tengan debilidades eleacutectricas fallen durante la prueba o un poco despueacutes de la misma Nunca aplique sobretensiones a un bobina-do sin contar con un plan B Es mejor que un motor falle bajo condiciones controladas que cuando se encuentre en servicio

Anaacutelisis de vibraciones La prueba mecaacutenica maacutes comuacuten en los programas de PM y PdM es el anaacutelisis de vibraciones utilizando un analizador de espectros FFT La transformada raacutepida de Fouri-er ( FFT) convierte los datos de la vibracioacuten en espectros (amplitud de las formas de onda vs frecuencia) dentro de un amplio rango de frecuencias (Figura 9) Para los motores horizontales los valores de las vibraciones generalmente se toman en los planos horizontal y vertical de ambos rodamientos y axialmente como miacutenimo en uno de los alojamientos de los rodamiento Los valores de vibracioacuten liacutemites seguacuten las normas NEMA aplican solo a motores desacop-ladosndashej a motores que no se encuentran instalados los valores descritos en artiacuteculos teacutecnicos independientes y en los manuales de los fabricantes de los equipos sirven como guiacutea

24 Re-engrase de los rodamientosLa experiencia demuestra que los rodamientos defectuosos causan maacutes fallos en motores que cualquier otra causa particular Para asegurar una larga vida y un funcionamiento confiable del motor verifique regularmente los niveles de lubricacioacuten de los rodamien-tos en busca de fugas y contaminacioacutenDetermine los intervalos de re-lubricacioacuten y el tipo y grado de lubricante adecuados teniendo en cuenta las recomendaciones del fabricante establecidas en la placa de lubricacioacuten (si estaacute disponible) De lo contrario siga las indicaciones descritas en este manual Funciones de los lubricantes Los lubricantes de los rodamientos realizan varias tareas fundamentales que

incluyen Separar las superficies de deslizamiento o de rodadura Reducir el desgaste Minimizar el coeficiente de friccioacuten (ej reduciendo el calentamiento) Remover el calor producido por la friccioacuten Impedir el ingreso de contaminacioacuten Prevenir la corrosioacuten

Figura 8 Las pruebas que emplean sobretensiones no deben formar parte de

un programa de PM o PdM

Velo

cida

d de

la v

ibra

cioacuten

(pul

s p

ico)

Frecuencia (CPM)

Maacutequinas Grado AAplica a maacutequinas sin requerimientos especiales de vibracioacuten

061 g picoAceleracioacuten

constante049 g

60 600 6000 60000 600000

Despla

zamien

to

cons

tante

0002

4rdquo pi

co-pi

co

Liacutemite 015 (montaje resiliente)

0001

9rdquo pi

co-pi

co Limite 012(montaje riacutegido)

Figura 9 Graacutefico NEMA de vibraciones globales

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Rodamientos lubricados con grasa A no ser que se encuentren ldquosellados de por vidardquo los rodamientos lu-bricados con grasa requieren un re-engrase perioacutedico a traveacutes de los tubos de lubricacioacuten Seleccione la grasa compatible la cantidad y los intervalos de lubricacioacuten de acuerdo con las siguientes directrices

Compatibilidad de la grasa No todas las grasas y los aditivos son compatibles por tanto es de vital impor-tancia determinar el tipo de grasa de los rodamientos y re-engrasarlos con un lubricante compatible Los efectos de la incompatibilidad de la grasa variacutean dependiendo de la aplicacioacuten el tipo y el grado de incom-patibilidad y van desde un aumento intermedio del desgaste del rodamiento hasta un fallo catastroacutefico de la maacutequina

Use la Tabla 5 como punto de partida para determinar la compatibilidad de la grasa man-teniendo los siguientes puntos en menteloz No mezcle grasas incompatiblesloz No mezcle grasas cuya compatibilidad se

encuentre al liacutemiteloz Auacuten si la Tabla 5 indica compatibilidad siem-

pre es mejor preguntar a ambos fabricantes No mezcle la grasa si existe una miacutenima dudaDiferentes formulaciones del mismo aceite pueden ser incompatibles por lo que re-lubri-car con grasas de la misma base (ej polyurea con otra polyurea) todaviacutea podriacutea causar problemas Los lubricantes pueden contener ademaacutes aditivos espesantes y algunos de ellos son incompatibles La mejor praacutectica consiste en utilizar la misma grasa que ya existe en los rodamientosndashsiempre y cuando sea la adecuada para la aplicacioacuten

Los signos de incompatibilidad de un lubricante o sus aditivos pueden incluir Aumentos inu-suales del calentamiento desgaste del metal vibracioacuten o emisioacuten ruido cambios inusuales en el color del lubricante un incremento suacutebito de partiacuteculas extrantildeas fugas debidas a los cambios de viscosidad formacioacuten de espuma y emulsionado separacioacuten aparente de fluidos o geles en los visores de aceite

Tabla 5 Compatibilidad de grasas

B = En el liacutemite C = Compatible | = Incompatible

Comp

lejo d

e alum

inio

Comp

lejo d

e bari

oEs

tearat

o de c

alcio

Calci

o anh

idro

Comp

lejo d

e calc

ioSu

lfona

to de

calci

oBe

ntona

(arci

lla)

Estea

rato d

e liio

Litio

anhid

roCo

mplej

o de l

itioPo

lyurea

Con

venc

ional

Polyu

rea es

table

al co

rte

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 Complejo de aluminio I I C I B I I I C I C 2 Complejo de bario I I C I C I I I I I B

3 Estearato de calcio I I C I C C C B C I C 4 Calcio anhidro C C C B B C C C C I C 5 Complejo de calcio I I I B I I I I C C C 6 Sulfonato de calcio B C C B | | B B C I C 7 Bentona (arcilla) I I C C I I | | I I B

8 Estearato de litio I I C C I B I C C I C

9 Litio anhidro I I B C I B I C C I C 10 Complejo de litio C I C C C C I C C I C

11 Polyurea convencional I I I I C I I I I I C 12 Polyurea estable al corte C B C C C C B C C C CEsta informacioacuten solo se debe usar como una guiacutea Consulte al fabricante de cada producto antes de mezclar grasas diferentes

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Cantidad de grasa Un llenado excesivo de la cavidad puede alterar la consistencia de la grasa(cortarla)ndashej calentamiento por friccioacuten que degrada el lubricante separando el aceite de los componentes baacutesicos El exceso de grasa tambieacuten puede contaminar el sistema de aislamiento del motor provocando un fallo prema-turo de los devanados Utilice la siguiente ecuacioacuten para estimar la cantidad de grasa que hay que aplicar durante el re-engrase

G = 011 x OD x W (unidades inglesas) or G = 00048 x OD x W (unidades meacutetricas) Donde G = cantidad de grasa (onzas fluidas o gramos) OD = diaacutemetro exterior del rodamiento( pulgadas o mm) W = ancho del rodamiento (pulgadas o mm) Caacutelculo simple de la cantidad de grasa para un rodamiento de bolas 318 OD = 748rdquo (190 mm) W = 169rdquo (43 mm)

G = 011 x 748rdquo x 169rdquo = 139 oz o G = 00048 x 190 mm x 43 mm = 39 gramos Intervalos de re-engrase Los intervalos de re-engrase para condiciones normales de operacioacuten dependen de la

velocidad y el diaacutemetro interno del rodamiento El intervalo de re-lu-bricacioacuten se calcula con ayuda de la Figura 10 de la siguiente forma loz Busque la velocidad del motor en

el eje horizontalloz Trace una liacutenea vertical desde las

rpm del motor hasta la curva que representa el diaacutemetro interior del rodamiento (en miliacutemetros) o hasta la siguiente medida maacutes pequentildea

loz Desde ese punto trace una liacutenea horizontal hasta interceptar las horas de operacioacuten aplicables para el tipo de rodamiento (intervalo de re-lubricacioacuten)

Condiciones de operacioacuten anormales (ej alta temperatura vibraciones y Figura 10 Intervalos de re-lubricacioacuten para rodamientos de

bolas o rodillos en maacutequinas con ejes horizontales en reposo

Limpie el engrasador y remueva el tapoacuten de drenaje del motor antes de engrasarlo Re-engrase con la cantidad de grasa recomendada para las dimensiones del rodamiento y despueacutes haga funcionar el motor durante al menos 30 minutos sin instalar el tapoacuten de drenaje para purgar el exceso de grasa o la grasa antigua de la caacutemara

1510000

642

100086343

252

15

10080605040302015

10

252

15

100008643

252

15

100075

543

252

15

10075

50

325

215

1000086

43

252

15

100086

43

215

100

HORA

S DE

FUN

CION

AMIE

NTO

C B A

Escala A Riacutegido de bolaslEscala B Rodillos ciliacutendricosEscala C Empuje-bolas y rodillos

RPM100 2 3 4 5 6 7 8 9 1000 2 3 4 5 6 7 8 9 10000

406080100120180200240280

Los intervalos de re-lubricacioacuten para condiciones habituales de funcionamiento pueden ser determinados en funcioacuten dela velocidad y el diaacutemetro interior del rodamiento El diagrama es vaacutelido para rodamientos de maacutequinas con ejeshorizontales en reposo bajo condiciones normales

TIPO DE RODAMIENTO

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contaminacioacuten) pueden requerir un aumento de la frecuencia de re-lubricacioacuten Aparte de la experiencia con la aplicacioacuten no existen reglas simples para determinar el aumento en la frecuencia de re-lubricacioacuten

Rodamientos lubricados con aceite Seleccione el aceite compatible la viscosidad y los intervalos de lubri-cacioacuten de acuerdo con las siguientes directrices

Compatibilidad del aceite Los fabricantes de aceites utilizan muchos aditivos diferentes y algunos de ellos son incompatibles La incompatibilidad de los aditivos del aceite puede producir los mismos problemas ocasionados por la incompatibilidad de las grasas por lo que la mejor praacutectica consiste en determinar el tipo de aceite que hay dentro del caacuterter y re-lubricar con el mismo-siempre y cuando sea apropiado para la aplicacioacuten Si fuese necesario utilizar un aceite diferente pregunte a ambos fabricantes si son compatibles No mezcle los aceites si existe una miacutenima duda

Viscocidad del aceite para rodamientos de bolas y rodillos La Tabla 6 proporciona las directrices para seleccionar la viscosidad del aceite en motores horizontales provistos con rodamientos de bolas y rodillos tomando como baseloz La temperatura de operacioacuten (degC o degF)loz El diaacutemetro medio del rodamiento (dm = (ID + OD)2) en mmloz Velocidad de operacioacuten (n) en rpmloz Nivel de carga del rodamiento (suavenormal o pesadoimpacto)

Tabla 6 Efecto de la temperatura en la seleccioacuten de la viscosidad del aceite para rodamientos de bolas y rodillos en motores horizontales

Viscosidad cinemaacutetica adecuadandashgrado de viscosidad ISO carga suavenormal o [carga pesadaimpacto]

Temperatura de operacioacuten degC (degF)

valor dmn

600000 oacute maacutes 300000 a 600000 300000 o menos

-30 ~ 0 (-22 ~ 32) 15 22 oacute 46 (todas las cargas)

15 22 oacute 46 (todas las cargas)

15 22 oacute 46 todas las cargas)

0 ~ 60 (32 ~ 140) 7 10 oacute 22 [NA] 32 [56 oacute 68] 56 [68]

60 ~ 100 (140 ~ 212) 22 32 oacute 56 [NA] 32 oacute 56 [56 oacute 68] 56 oacute 68 [68 oacute 100]

100 ~ 150 (212 ~ 302) NA (todas las cargas) 56 oacute 68 [68 oacute 100] 56 oacute 68 [100 oacute 460]

Ejemplo Calcule la viscosidad correcta bajo condiciones normales de carga de un rodamiento de bolas 6210 que funciona a 3600 rpm a 90degC (194degF)ndashej la relacioacuten entre la capacidad dinaacutemica del rodamiento y la carga aplicada (Cr Pr) estaacute entre 006 y 012 (006 lt Cr Pr lt012)

loz Calcule el diaacutemetro medio del rodamiento(ID + OD)2) = dm (en mm)(50 + 90)2 = 70 mm

loz Calcule el valor dmn multiplicando el diaacutemetro medio por la velocidad de operacioacuten dm (mm) x n (rpm) = dmn70 x 3600 = 252000 dmn

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loz Seleccione la viscosidad apropiada en la Tabla 6 (en este caso es un aceite para rodamientos o turbinas ISO VG 56 oacute VG 68 )En los motores verticales utilice como guiacutea la Tabla 7 para seleccionar la viscosidad correcta independien-temente del tamantildeo del rodamiento o la velocidad (Nota Si la placa de lubricacioacuten del motor especifica aceite sinteacutetico NO lo sustituya por otro tipo de aceite)

Tabla 7 Viscosidad del aceite en motores verticales con rodamientos de bolas o rodillos

Rodamientos de empuje de bolas de contacto angular

Rodamientos de empuje de rodillos esfeacutericos

Rango de tem-peratura ambiente

Hasta 38degC (100degF)

Por encima de 38degC hasta 60degC (100degF a 140degF)

Hasta 4degC (40degF)

Por encima de 4degC hasta 60degC (40degF a 140degF)

ISO VG 32 68 68 150

Viscosidad del aceite e intervalos de lubricacioacuten para motores con cojinetes anti-friccioacuten En los cojinetes anti-friccioacuten la tolerancia que existe entre su diaacutemetro interno y la zona del eje en la cual se apoya es criacutetica Cualquier pequentildeo contacto metal-metal puede aumentar la temperatura del cojinete y los dantildeos asociados a ello( friccioacuten estriado metal fundido) pueden degradar raacutepidamente el cojinete lo que podriacutea ocasionar un fallo catastroacutefico Para conservar las tolerancias de los cojinetes anti-friccioacuten siga las directrices indicadas en la Tabla 8

Tabla 8 Viscosidad del aceite e intervalos de lubricacioacuten en motores con cojinetes anti-friccioacutens

Temperatura ambiente inicial y rango de temperaturas de operacioacuten degC (degF)

Velocidades del eje (rpm)

Rango de viscosidad ISO

Intervalo de lubricacioacuten

Por debajo de 10degC (50degF) Todas Consulte al fabricante ---

10degC a 32degC(50degF a 90degF)

Mayor a 1800 32 a 68 5000 horas de trabajo o 1 antildeo lo que ocurra primero

Hasta 1800 68 a 100 1 antildeo

Arriba de 32degC (90degF) Todas Consulte al fabricante ---

Intervalos de re-lubricacioacuten con aceite Seleccione los intervalos de re-lubricacioacuten siguiendo las instruc-ciones del fabricante (si estaacuten disponibles) De lo contrario utilice los intervalos indicados en la Tabla 8

ADVERTENCIA Si la unidad tiene bobinas enfriadas por agua esta refrigeracioacuten deberaacute estar operativa De lo contrario la viscosidad del aceite puede caer por debajo de la miacutenima requeri-da para que el rodamiento funcione de forma segura

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Los arranques y paradas frecuentes los ambientes huacutemedos y sucios las temperaturas extremas y otras condiciones de servicio severas requieren cambios de aceite maacutes frecuentes que los indicados en la Tabla 8 Contacte al fabricante para obtener los intervalos de cambio de aceite para situaciones especiacuteficas o verifique regularmente el aceite en busca de decoloracioacuten o contaminacioacuten Reemplaacutecelo si fuese necesario Otra forma para determinar el intervalo del cambio de aceite es enviando a un laboratorio una muestra perioacutedica para su anaacutelisis

Tome las muestras de aceite con el motor en reposo para evitar remover mucho el lubricante Cuando cambie el aceite llene el caacuterter hasta el nivel que normalmente se ve ldquoen reposordquo a traveacutes del visor cuando la maacutequina estaacute parada

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Apeacutendice A Datos baacutesicos del motor y de su instalacioacuten

INSPECCION FISICA (escoja lo que aplique)Faltan partes o estaacuten dantildeadas Pintura exterior defi ciente Sin bloqueo de eje o bloqueo inadecuadoFuga de lubricante Pintura protectora del eje defi ciente Sin defectos visibles

Descripcioacuten de defectos y anomaliacuteas _________________________________________________________________

RESISTENCIA DE AISLAMIENTO NA NPResultado Tensioacuten aplicada Resistencia (megohms)

Pasa Fallo _____ Voltios CC

1-min ________ MΩ10-min _______ MΩ

HIPOT NA NPResultado Tensioacuten aplicada (indique CA o CC)

Pasa Fallo ________ Voltios CA CC

PRUEBA MONO FAacuteSICA DE ROTOR NA NPResultado Corriente (amps) Relacioacuten (max min)

Pasa Fallo

Max ___________Min ___________ __________

RESISTENCIA DE BOBINADOS NA NP

ResultadoResistencia (indique ohms o milliohms)

Cables 1 - 2 Cables 2 - 3 Cables 3 - 1 Pasa Fallo

_________ Ω mΩ

_________ Ω mΩ

_________ Ω mΩ

Si existen maacutes de 3 cables identifi que la conexioacuten entre ellos (ej 1-62-43-5 etc)

IMPULSO NA NPResultado Tensioacuten aplicada

Pasa Fallo ________ Voltios

ACCESORIOS NA NPFuncionan Tipo de dispositivo

Siacute No

Resistencias de calefaccioacuten

PRUEBAS ESTATICAS (MOTOR APAGADO)

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Nota NA signifi ca ldquono aplicardquo y NP signifi ca ldquono realizadardquo

EXENTRICIDAD DEL EJE DE SALIDA NA NPResultado Excentricidad Medida con indicador de

caraacutetula Pasa Fallo __________ (pul o mm)

DIAMETRO DEL EJE DE SALIDA NA NPResultado Diaacutemetro

Medida con microacutemetro Pasa Fallo __________ (pul o mm)

Comentarios sobre las pruebas estaacuteticas (si hay alguno) _________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Formato de muestraID del motor Instalado en FechaMarca Modelo Tipo Ndeg SerieTamantildeo constructivo Encerramiento Voltaje RPMHp kW Amperios a plena carga Efi ciencia a plena carga () Monofaacutesico TrifaacutesicoCoacutedigo Disentildeo Clase de aislamiento PesoRodamiento LA Rodamiento LOA Aplicacioacuten(es)Fecha Instal _______________Amperios en vacio ____ vatios ____

Datos baacutesicos Siacute No

Espectros de vibracioacutenSiacute No

Datos de alineacioacuten Siacute No

Estado del motor Nuevo Reparado Almacenado Ubicacioacuten del motor Motivo del reemplazoHistorial de reparacioacutenComentarios (si hay alguno)

RELACIOacuteN DE ABSORCIOacuteN DIELEacuteCTRICA NA NPResultado 6030 sec (DAR) Condicioacuten

Pasa Fallo

lt 11 Pobre11 a 124 Cuestionable125 a 13 Aceptable14 a 16 Buenogt 16 Exelente

Mida la resistencia de aislamiento (IR) a los 30 segundos y a los 60 segundos con un instrumento digital Divida el valor a los 60-segundos entre el valor a los 30 segundos

Formato de muestra

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Continuacioacuten del formato

NOTAS

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Comentarios sobre las pruebas dinaacutemicas (si hay alguno) __________________________________________________________

PRUEBAS DINAacuteMICAS (MOTOR EN LIacuteNEA)

PRUEBAS EN VACIO NA NPFecha Amps Vatios

Comentarios

ANAacuteLISIS VIBRACIONAL NA NPSe tomaron espectros de vibraciones Siacute NoSi la respuesta es siacute no apunte abajo los datos de las medidas de vibracioacuten)

Resultado

Velocidad de la vibracioacuten medida en puls mms

Lado acoplamientoabajo

OLado op acoplamientoarriba

Pasa Fallo

Horizontal ________ Horizontal ________Vertical ___________ Vertical ___________Axial _____________ Axial _____________

Nota NA signifi ca ldquono aplicardquo y NP signifi ca ldquono realizadardquo

DATOS DE ALINEAMIENTO NA NP

RPMInstalacioacuten En servicio

RPMInstalacioacuten En servicio

Mils mm Mils mm Mils mm Mils mm

Acop

lam

ient

os

corto

s

Desalineamientoparalelo

Acop

lam

ient

os

con

esp

acia

dore

s Desalineamiento paralelo por pul-gada de distanciaDesalineamiento

angular

Pie suave Todas Pie suave Todas

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Apeacutendice B Como leer la placa de datos de un motor

Informacioacuten generalCuando compre o sustituya un motor preste atencioacuten a la terminologiacutea de la placa de datos que describe sus caracteriacutesticas de funcionamiento y su aplicacioacuten Un detalle aparentemente pequentildeo como ldquoDisentildeordquo podriacutea condicionar su eleccioacuten Estar familiarizado con la terminologiacutea de la placa de datos le ayudaraacute a resolver prob-lemas inesperados de funcionamiento

Informacioacuten necesaria Aunque se pueden suministrar maacutes detalles la norma NEMA MG 1 1040 requiere que la placa de datos de un motor cuente con la siguiente informacioacuten (vea la Figura B1) Tamantildeo constructivo (FR) Este normalmente se indica mediante 2 oacute 3 diacutegitos seguidos por una o maacutes letras

que identifican las dimensiones importantes de montaje del motor ej altura de eje y distancias entre los huec-os de fijacioacuten)

Tipo (TYPE) Los fabricantes pueden emplear la casilla opcional de la placa de datos ldquoTyperdquo para designar una familia de productos o rellenarla con otro tipo de adjetivo que identifiquen el montaje la forma o la funcioacuten del motor

Figura B1 Tiacutepica placa de datos NEMA en la que la informacioacuten requerida estaacute resaltadaFigure B1 Typical NEMA nameplate with required information highlighted

FR TYPE

PH

HP RPM SF

VOLTS NEMA NOM EFF

AMPS CODE DES

SF AMPS PF

Temperaturaambiente maacutexima

Tamantildeo constructivo

Nota Las placas de datos pueden incluir el nombre delfabricante y normalmente la ubicacioacuten de su sede principal

Nuacutemero de fases

Clase de aislamiento

Potenciade salida

Corriente acarga nominal

Velocidad acarga nominal

Letra coacutedigo para loskVA de rotor bloqueado

Letra dedisentildeo

Voltaje

Ciclo de trabajoo uso

Frecuencia

Factor se servicio(si es diferente a 10)

Tipo delfabricante

Eficiencia nominalNEMA (cuando searequerida)ldquoPROTEGIDOTERMICAMENTErdquo (siel motor proporcionatoda la proteccioacutendescrita en la normaNEMA MG 1 1256)ldquoPROTECCIOacuteN PORSOBRETEMPERATURA___rdquo y nuacutemero deldispositivo de proteccioacuten(para motores gt1 HP con dispositivos o sistemas de proteccioacuten)

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Potencia de salida (kW) Normalmente expresada en hp o kW este dato indica el valor de la potencia mecaacuteni-ca del motorndashej su capacidad para entregar a la velocidad nominal el torque requerido por la carga

hp = 134 x kW a la inversa kW = 0746 x hp

Ciclo de trabajo o uso (DUTY) Esta designacioacuten especifica el lapso de tiempo durante el cual el motor puede entregar su potencia nominal de forma segura Normalmente es ldquocontinuordquo (Cont) lo que NEMA define como indefinido El ciclo de trabajo de los motores que funcionan de forma intermitente (ej gruacuteas polipastos y actu-adores de vaacutelvulas) generalmente se expresa en minutos Ver la norma NEMA MG 11036

Temperatura ambiente maacutexima Esta es la temperatura maacutexima permitida en el aire circundante para garan-tizar que la temperatura maacutexima de operacioacuten del motor no excede el liacutemite del sistema de aislamiento La temperatura ambiente estaacutendar es de 40degC (104degF) Ver la Nota I en la norma NEMA MG 1 1244

Clase de aislamiento (CLASS INS CLS INSUL CLASS) Esta indica la temperatura que puede soportar el bobinado de un motor y se designa industrialmente con las letras A B F H Entre mayor sea la letra del alfabeto maacutes alta seraacute la temperatura segura de operacioacuten y el bobinado duraraacute maacutes a cualquier temperatura de funcionamiento dada

Velocidad a carga nominal (RPM) Esta es la velocidad a la cual se suministra la potencia de salida a la carga (velocidad a plena carga) Esta seraacute un poco menor que la velocidad sincroacutenica-ej la velocidad del campo magneacutetico rotativo del estator La diferencia entre las dos es la ldquovelocidad de deslizamientordquo o ldquorpm de desli-zamientordquo La Tabla B1 muestra las velocidades a plena carga tiacutepicas para motores pequentildeos y medianos

Tabla B1 Comparacioacuten entre la velocidad sincroacutenica y la velocidad a plena carga para motores de 60 Hz

Velocidad sincroacutenica RPM tiacutepica a plena carga3600 34501800 17501200 1140900 850

Reducir las rpm de deslizamiento aumenta la eficiencia del motor por lo que los disentildeos maacutes eficientes nor-malmente tienen velocidades a plena carga maacutes altas Esto puede ser problemaacutetico a la hora de reemplazar los motores de alta eficiencia en algunas aplicaciones Por ejemplo las bombas centriacutefugas y los ventiladores normalmente demandan una potencia de entrada que variacutea con las rpm elevadas al cubo lo que significa que un pequentildeo incremento en la velocidad produce un aumento mucho maacutes grande de potencia En aplicaciones similares tenga cuidado con esto antes de seleccionar un motor de reemplazo maacutes eficiente

El valor de la temperatura ambiente algunas veces se confunde con el incremento de temperatura El incremento de temperatura normalmente no estaacute expresado en la placa de datos pero la clase de aislamiento siacute El incremento de temperatura se basa en una combinacioacuten de factores como el tipo de encerramiento del motor la clase de aislamiento y el factor de servicio

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Frecuencia (HZ) La frecuencia normalizada en Norte Ameacuterica es 60 Hz y en otras partes del mundo gen-eralmente es de 50 Hz Si la placa de datos muestra maacutes de una frecuencia tambieacuten deberaacute indicar las caracteriacutesticas que dependen de cada una de ellas El aumento del uso de variadores de frecuencia (VFDs) demanda que exista un rango de frecuencias en la placa de datos Si aparece solo una frecuencia consulte al fabricante antes de accionar el motor con un VFD En las aplicaciones que no usan variadores de frecuencia la norma NEMA MG 1 permite una variacioacuten de solo plusmn5 de la frecuencia

Nuacutemero de fases (PH) Una o tres Los motores incluidos en el alcance de este manual son trifaacutesicos alimenta-dos con tres liacuteneas de corriente alterna (CA)

Corriente nominal(AMPS) La corriente nominal son los amperios a potencia nominal (hp) y a frecuencia y voltaje de placa Exceder el valor de la corriente nominal auacuten en una sola fase acortaraacute la vida teacutermica del bobinado

No trate de calcular la carga de un motor a partir de su corriente La corriente del motor no es directamente proporcional a la carga Condiciones como voltajes de liacutenea des-balanceados tensiones por debajo de la nominal o ambas cosas pueden ocasionar que la corriente se desviacutee de los amperios de placa Para obtener un sistema de corrientes equilibrado en aplicaciones con VFD revise tanto el motor como el drive

Voltaje (VOLTS) La norma NEMA MG 1 define los valores de voltaje normalizados para los motores trifaacutesi-cos Entre los maacutes comunes tenemos 200 230 460 y 575volts

La norma NEMA MG 1 permite que un motor funcione a plusmn10 de su voltaje nominal y al mismo tiempo sentildea-la que esto puede acarrear problemas en el funcionamiento del motor (ej eficiencia) Por ejemplo si el voltaje aplicado se reduce un 10 el motor desarrollaraacute como miacutenimo un 20 menos de torque (par) La corriente de liacutenea tambieacuten puede aumentar (un 10 o maacutes) al igual que la temperatura de operacioacuten del motor

Algunos fabricantes indican en la placa diferentes valores de voltajes tales como los populares 208- 230460 V Dado que la tolerancia NEMA de plusmn10 aplicada a un voltaje de 230 voltios cubre la tensioacuten de 207 voltios (230 x 90 = 207) esto parece seguro El problema es que la tensioacuten real de una fuente de voltaje de 208 voltios puede caer tambieacuten por debajo de los 207 voltios

Ademaacutes aunque sea permitido ordenar la fabricacioacuten de un motor de 480 voltios para conectarlo en una red de 480 voltios no es recomendable En este caso el voltaje normalizado del motor deberiacutea ser de 460 voltios considerando que podriacutea haber una caiacuteda en la tensioacuten de liacutenea

La temperatura de operacioacuten a plena carga de un motor puede ser mayor funcionando con un voltaje des-balanceado que con un voltaje balanceado La eficiencia y la vida uacutetil del bobinado pueden disminuir incluso si la potencia del motor ha sido derrateada

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El desbalance de voltaje (ej diferentes vol-tajes de fase) con frecuencia es ignorado No obstante la norma NEMA MG 1 demanda la reduccioacuten de la potencia nominal si el desbal-ance es mayor al 1 Al maacuteximo desbalance de voltaje permitido del 5 la potencia se debe reducir un 25 (Figura B2) No con-funda desbalance de voltaje con variacioacuten de voltaje Como consecuencia de las peacuterdidas adicionales asociadas a ello un desbalance de voltaje tambieacuten reduce la eficiencia del motor

Letra coacutedigo para determinar los kVA a rotor bloqueado (CODE) La norma NEMA MG 1 10372 define los kVA por hp a rotor bloquea-do con una serie de letras coacutedigo (que van desde la A hasta la V)Generalmente entre maacutes alejada se encuentre la letra coacutedigo de la A mayor seraacute la corriente de Inrush por hp Un motor de repuesto con una letra coacutedigo ldquomayorrdquo puede requerir aguas arriba de la in-stalacioacuten aparamenta eleacutectrica diferente como un arrancador maacutes grande

Disentildeo (DES NEMA DESIGN DESIGN) La norma NEMA MG 1 119 define cuatro tipos de disentildeos de mo-tor (A B C y D) en teacuterminos de las caracteriacutesticas de torque(par) y corriente (ver las Tablas B2 y B3 y la Figura B3) La mayoriacutea de motores son fabricados con Disentildeo B debido a su relativa alta eficiencia y sus caracteriacutesticas de torque (par) Los motores con Disentildeo A pueden ser maacutes eficientes pero se emplean con menos frecuencia debido a que su relativa alta corriente de arranque puede causar molestos disparos en el sistema de proteccioacuten del motor Los motores con Disentildeo A tambieacuten pueden requerir arrancadores maacutes grandes que los normalizados

Tabla B2 Disentildeos NEMA versus caracteriacutesticas de torque y corriente

Disentildeo NEMA A B C D

Corriente a rotor bloqueado Alta Media Media Media

Torque a rotor bloqueado Medio Medio Alto Muy alto

Torque maacuteximo Alto Medio Alto Muy alto

Figura B2 Curva de derrateo por desbalance de voltaje

En la placa de datos designaciones que emplean letras similares tambieacuten representan otras carac-teriacutesticas del motor Lea cuidadosamente la placa para evitar mal interpretar la letra coacutedigo el disentildeo y la clase de aislamiento del motor

10

09

08

75 0 1 2 3 4 5

Porcentaje dedesbalance devoltaje

Desviacioacuten maacutex del voltaje promedioVoltaje promedio= 100 x

Ejemplo El voltaje promedio de 460 467 y 450 es 459 V La desviacioacuten maacutexima del promedio es 9 y el

de desbalance = 100 x = 1964599

FACT

OR D

E DE

RRAT

EO

DE DESBALANCE DE VOLTAJE

(Referencia NEMA Std MG 1 1436)

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Tabla B3 Aplicaciones tiacutepicas para diferentes disentildeos

Disentildeos NEMA Aplicaciones

A y B Ventiladores sopladores de aire bombas centriacutefugas compresores descargados y car-gas que requieran torques relativamente bajos

Disentildeo C Transportadores trituradoras bombas reciprocantes y compresores donde se requieren arranques con carga

Disentildeo D Picos de carga elevados que requieren grandes variaciones de velocidad como pun-zonadoras al igual que polipastos y ascensores

Torq

ue (

del

torq

ue a

ple

na c

arga

)

Velocidad ( de la velocidad sincroacutenica)

0

50

100

150

200

250

300

200 40 60 80 100

Disentildeo C oacute H

Disentildeo D

Disentildeo A B oacute N

Eficiencia nominal (NOM EFF) La eficiencia se define como la potencia de salida dividida entre la potencia de entrada expresada como porcentaje(SalidaEntrada) x 100NEMA requiere que la eficiencia de placa sea el valor ldquonominalrdquo basado en el promedio del mayor grupo de motores con el mismo disentildeo La eficiencia real de cualquier motor deberaacute estar dentro de un margen de toler-ancia basado en una variacioacuten en las peacuterdidas del motor de plusmn20 La eficiencia nominal a menudo es utilizada para calcular el consumo de energiacutea La eficiencia nominal debe ser incluida en la placa de datos de los mo-tores polifaacutesicos cuando asiacute lo exija la norma NEMA Std MG11259

Factor de servicio (SF) En una placa de datos es necesario indicar el valor del factor de servicio solo si es mayor de 10 Las normas industriales incluyen factores de servicio de 10 para motores totalmente cerrados

Figura B3 Curvas torque-velocidad para motores con disentildeo NEMA

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y de 115 para motores abiertos Tambieacuten hay disponibles una gran cantidad de motores totalmente cerrados enfriados con ventilador con factor de servicio 115 y existen motores con factores de servicio de 125 14 y maacutes altos

A frecuencia y voltaje nominales la sobrecarga permisible para un motor con un factor de servicio indicado en la placa es igual a la carga nominal multiplicada por ese factor de servicio Sin embargo tal operacioacuten afectaraacute de forma adversa la eficiencia el factor de potencia y el incremento de temperatura del motor

Protegido teacutermicamente (THERMALLY PROTECTED) Las palabras ldquoPROTEGIDO TERMICAMENTErdquo son necesarias si el motor proporciona toda la proteccioacuten descrita en la norma NEMA MG1 1256 (ver norma NEMA Std MG1 172 y 173)

Proteccioacuten por sobre-temperatura(OVERTEMP PROT_ ) Para identificar el tipo de proteccioacuten en motores con potencias nominales superiores a 1 hp provistos con dispositivos o sistemas de proteccioacuten por sobre-tem-peratura se debe escribir en el espacio en blanco un nuacutemero seguacuten lo establecido por la norma NEMA MG1 1257

Otros teacuterminosOtros teacuterminos que podriacutean aparecer en una placa NEMA incluyen Factor de potencia (FP) y condensadores de correccioacuten (MAX KVAR or MAX CORR KVAR) El factor de po-

tencia es la relacioacuten entre la potencia activa (vatios) y la potencia aparente (voltio amperios) del motor a plena carga Si el factor de potencia estaacute indicado en la placa NEMA recomienda expresarlo en porcentaje (no es un requisito)

La placa de datos tambieacuten puede indicar la capacidad maacutexima del condensador empleado para corregir el fac-tor de potencia con un texto como MAX CORR KVAR seguido de un valor numeacuterico en kilovars Utilizar un condensador maacutes grande que el indicado en placa podriacutea producir voltajes altos que pueden dantildear el motor u otro componente

Rodamientos (SHAFT END BRG DE BRG OPP END BRG ODE BRG) Algunos fabricantes proporcionan en la placa de sus motores los datos de los rodamientos que normalmente incluyen el rodamiento del lado acoplamiento o lado carga (shaft- or drive-end bearing) y el rodamiento lado opuesto acoplamiento o lado opuesto carga A pesar que las designaciones pueden variar entre un fabricantes de rodamientos y otro los tipos tamantildeos y modelos normalmente se indican de acuerdo con las normas de los fabricantes americanos de rodamientos mediante un ldquonuacutemero ABMArdquo

Nuacutemero de serie (SERIAL NO o SER NO) Las placas de datos normalmente incluyen la marca y el nuacutemero de serie del motor u otro nuacutemero exclusivo que puede ser usado para seguir la pista del motor a traveacutes del fabricante

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Apeacutendice C Recomendaciones para almacenar los motores

Aspectos baacutesicos para el almacenaje de motoresLos procedimientos apropiados de almacenaje pueden proteger el motor de dantildeos causados por el ambiente Determine los pasos a seguir basaacutendose en el lugar donde estaraacuten y en el tiempo de almacenamiento Menos de un mes Proteja el motor contra el clima y mantenga la temperatura de los bobinados 5-10degC (10-

20degF) por arriba del ambiente (vea maacutes adelante ldquoPreparacioacuten para el almacenajerdquo)

Maacutes de un mes Siga las recomendaciones dadas en ldquoPreparacioacuten para el almacenajerdquo y ldquoMantenimiento perioacutedicordquo de la Paacutegina 32

Estos intervalos de almacenaje y mantenimiento no son definitivos condiciones especiacuteficas ambientales pueden requerir programaciones diferentes No siempre es praacutectico tratar los motores pequentildeos con los mismos cuidados que se brindan a los motores maacutes grandes o maacutes criacuteticos

Preparacioacuten para el almacenaje Almacenamiento en un lugar cerrado Si es posible almacene los motores en un lugar cerrado y en aacutereas lim-

pias secas y calientes

Almacenamiento a intemperie Si esto fuese necesario cubra el motor con una lona hasta el suelo sin apretar-lo demasiado para permitir circulacioacuten de aire suficiente y minimizar la condensacioacuten Proteja el motor contra una inundacioacuten y vapores quiacutemicos peligrosos

Vibracioacuten ambiental Escoja un aacuterea alejada de fuen-tes de vibracioacuten ambiental tales como maquinarias pesadas aacutereas de produccioacuten carreteras muy transit-adas y viacuteas feacuterreas Cuando el motor se encuentra en reposo una exposicioacuten prolongada incluso a pequentildeas vibraciones puede dantildear sus rodamientosndashej for-macioacuten de estriacuteas (ver Figura C1) Si el motor va a ser almacenado en un aacuterea con alta vibracioacuten ambiental asegure el eje para prevenir que se mueva

Posicioacuten Almacene los motores horizontales en posicioacuten horizontal y los motores verticales en una posicioacuten vertical estable

Conserve los bobinados limpios y secos La mejor forma de preservar las propiedades de aislamiento de los bobinados es prevenir la condensacioacuten y la acumu-lacioacuten de humedad A no ser que la temperatura del aacuterea de almacenamiento esteacute controlada mantenga la temperatura de los bobinados 5-10degC (10-20degF) por arriba del ambiente energizando las resistencias de calefaccioacuten (si el motor las tiene) o aplicando ldquovoltaje reducidordquo a una fase del bobinado Otra forma es conservar el bobinado caliente con una fuentes de calor auxiliar por conveccioacuten o soplando aire caliente dentro del motor

Figura C1 El dantildeo del rodamiento que se muestra corresponde a una separacioacuten de los

elementos rodantes Este comenzoacute al estar sometido a vibracioacuten en reposo durante el

transporte o el almacenamiento

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Resistencia de aislamiento (IR) de los bobinados Antes de almacenar el motor mida y registre el valor de la IR corregido a una temperatura estaacutendar y vuelva a hacer lo mismo justo antes de poner el motor en servicio Antes de instalar el motor realice las acciones pertinentes para corregir cualquier descenso en la IR (Vea la Paacutegina 14 ldquoPrueba de Resistencia de aislamiento (IR) rdquo)

Plagas Tome precauciones para evitar que animales e insectos ingresen al motor Roedores serpientes paacutejaros u otros pequentildeos animales pueden dantildear el aislamiento del bobinado ademaacutes las avispas de barro y otros insectos similares pueden obstruir la ventilacioacuten o los agujeros de drenaje

Superficies del motor Recubra con pintura anti-oxidante todas las superficies externas mecanizadas (espe-cialmente las puntas del eje) y en ambientes huacutemedos tambieacuten recubra las zonas del eje en las que apoyan los cojinetes y otras superficies internas En las aacutereas tropicales aplique un fungicida para proteger los devanados Es posible que sea necesario desmontar el motor para remover la pintura protectora antes de poner el motor en servicio

Rodamientos lubricados con grasa Para prevenir la corrosioacuten y la contaminacioacuten durante largos periacuteodos de almacenamiento limpie las boquillas de entrada de grasa y remueva los tapones de drenaje antes de re-engrasar el motor con grasa compatible Despueacutes de la lubricacioacuten purgue el exceso de grasa o la grasa antigua de la caacutemara de lubricacioacuten haciendo funcionar el motor durante al menos 30 minutos con los tapones removidos

Si el motor ha sido almacenado por varios antildeos la grasa probablemente deberaacute estar endurecida y el tubo de drenaje podriacutea estar obstruido con grasa seca En este caso el motor deberaacute desmontarse para retirar la grasa antigua y posteriormente ser re-lubricado antes de su puesta en servicio

Rodamientos lubricados con aceite Siempre drene el aceite antes de mover el motor Despueacutes de situar el motor en el aacuterea de almacenamiento llene el caacuterter con el aceite correcto que tenga los inhibidores de corrosioacuten y oxidacioacuten adecuados Idealmente el aceite deberaacute cubrir completamente el rodamiento sin sobrepasar el cilindro o tubo que sirve para la contencioacuten del aceite o el sello de laberinto Antes de poner el motor en servicio drene y reemplace el aceite

No re-engrase los rodamientos con el drenaje cerrado o mientras el motor esteacute funcionando

Siempre drene el aceite antes de mover el motor De lo contrario el lubricante puede salpicar al exterior y contaminar los bobinados o incluso iniciar un efecto capilar que puede succionar aceite del caacuterter

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Mantenimiento perioacutedico Mensual Inspeccione el aceite para determinar si existen evidencias de humedad oxidacioacuten o contaminantes

Reemplace el aceite siempre que encuentre contaminacioacuten o cada 12 meses

Cada 1 oacute 3 meses Gire el eje manualmente varias veces para conservar la peliacutecula de lubricante en las pistas de los rodamientos o en los ejes de apoyo de los cojinetes Esto tambieacuten ayuda a prevenir dantildeos en los elementos rodantes (ej estriacuteas) que pueden ocurrir con el tiempo debido incluso a pequentildeas vibraciones

Cada 2 oacute 3 meses Mida la resistencia de aislamiento (IR) y compare los resultados corregidos por temperatura con los valores base tomados antes de almacenar el motor Antes de instalar el motor lleve a cabo las acciones necesarias para corregir cualquier descenso en la IR (Vea la Paacutegina 14 ldquoPrueba de Resistencia de aislamiento (IR)rdquo)

Cada 3 meses Inspeccione los rodamientos lubricados con grasa tomando una muestra del tubo de drenaje para ver si hay humedad oxidacioacuten o contaminacioacuten Si existe humedad probablemente los rodamientos pre-senten dantildeos por oxidacioacuten y sea necesario remplazarlos

Cada 5 antildeos Considere reemplazar la grasa y los rodamientos Para entonces el aceite y los ingredientes de la base de la grasa probablemente se hayan separado y las vibraciones de bajo nivel pueden haber causado es-triacuteas en las pistas de los rodamientos Si se ha acumulado humedad entre las bolas y las pistas pueden haberse presentado dantildeos por oxidacioacuten o corrosioacuten

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Glossary

Temperatura ambientendashLa temperatura del medio de refrigeracioacuten circundante conocida comuacutenmente como temperatura ambienteDato baacutesicondashUna medida tomada cuando el motor estaacute en buen estado que se usa como referencia para labores de seguimiento y anaacutelisisTorque maacuteximondashEl maacuteximo torque que el motor podraacute desarrollar a voltaje y frecuencia nominales sin que se presente una caiacuteda abrupta de la velocidad tambieacuten denominado torque de desenganche o par maacuteximoEficienciandashLa relacioacuten entre el trabajo uacutetil realizado y la energiacutea utilizada para producirlo Es la relacioacuten entre la potencia de salida dividida entre la potencia de entradaVelocidad a plena cargandashLa velocidad a la cual cualquier motor produce su potencia de salida nominalTorque a plena cargandashEl torque requerido para producir la potencia nominal a la velocidad de plena cargaMotor de propoacutesito generalndashMotor de induccioacuten de CA con potencia nominal menor o igual a 500 hp construc-cioacuten abierta o cerrada de trabajo continuo disentildeado con paraacutemetros normalizados con caracteriacutesticas estaacutendar para ser utilizado bajo condiciones de servicio sin restricciones en una aplicacioacuten particular (ver la norma NEMAMG1161)Hercio (Hz)ndashTerminologiacutea preferida para ciclos por segundo(frecuencia)Caballo de fuerza (hp)ndashUna unidad para la medida de la potencia de los motores o la velocidad a la que se hace el trabajo Un caballo de fuerza equivale a 33000 lb-pie por minuto (550 lbbullpie por segundo o 746 vatios Tam-bieacuten es la unidad de potencia de los motores fabricados en el continente norte americanoAislamientondashMaterial no conductivo que separa las partes de un motor que conducen corriente o los materiales adyacentes que se encuentran a diferente potencialKilovatio (kW)ndashUna unidad de potencia eleacutectrica Tambieacuten es la unidad de potencia de los motores eleacutectricos fabricados fuera del continente norte americanoCorriente a rotor bloqueadondashCorriente de liacutenea en estado estable medida a frecuencia y voltaje nominales con el rotor en reposoTorque a rotor bloqueadondashEl torque miacutenimo que el motor desarrollaraacute en reposo para todas las posiciones angu-lares del rotor cuando se aplican el voltaje nominal a frecuencia nominalNEMAndashSiglas de la National Electrical ManufacturersAssociationPolosndashLos polos magneacuteticos que se forman dentro del motor debido a la ubicacioacuten y la conexioacuten de los devana-dosIncremento de temperatura nominalndashEs el aumento de temperatura permisible por encima del ambiente para un motor que esteacute funcionando con cargaRotorndashEl elemento rotativo de cualquier motor o generadorDeslizamientondashLa diferencia entre la velocidad sincroacutenica y la velocidad de operacioacuten comparada con la veloci-dad sincroacutenica expresada en porcentaje Tambieacuten es la diferencia entre la velocidad sincroacutenica y la velocidad de operacioacuten expresada en rpm

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Pie suavendashUna condicioacuten en la cual las patas de un motor y la zona de la base en la que se apoyan no se encuen-tran en el mismo planoEstatorndashLa parte estaacutetica del motor este teacutermino describe comuacutenmente la parte estaacutecionaria del motor que con-tiene los devanadosVelocidad sincroacutenicandashLa velocidad del campo magneacutetico rotativo creado por el bobinado del estator Velocidad sincroacutenica = (Frecuencia x 120) (Nuacutemero de polos)TorquendashLa fuerza rotativa producida por un motor Las unidades del torque se expresan en lb-pie o lb-pul (siste-ma Ingleacutes) o newton-metro (sistema meacutetrico)TendenciandashAnaacutelisis del cambio presentado en una medida tomada durante muchos intervalos de medicioacuten

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Bibliografiacutea

ANSIEASA Standard AR100-2015 Recommended Practice for the Repair of Rotating Electrical Apparatus Electrical Apparatus Service Association Inc St Louis MO 2015 (For information call EASA at 314-993-2220 or browse to wwweasacom)

Electrical Engineering Pocket Handbook Electrical Apparatus Service Association Inc St Louis MO 2015 (For information call EASA at 314-993-2220 or visit wwweasacom)

Mechanical Reference Handbook Electrical Apparatus Service Association Inc St Louis MO 2015 (For information call EASA at 314-993-2220 or visit wwweasacom)

NEMA Standard MG 1-2014 Motors and Generators National Electrical Manufacturers Association Rosslyn VA 2014 (For information call NEMA at 703-841-3200 or visit wwwnemaorg)

NEMA Standard MG 10-2013 Energy Management Guide for Selection and Use of Fixed Frequency Medi-um AC Squirrel-Cage Polyphase Induction Motors National Electrical Manufacturers Association Rosslyn VA 2014 (For information call NEMA at 703-841-3200 or visit wwwnemaorg)

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Notas

Electrical Apparatus Service Association Inc1331 Baur Blvd bull St Louis MO 63132 bull 314-993-2220 bull Fax 314-993-1269

Email easainfoeasacom bull Website wwweasacom

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  • 1 Instalacioacuten arranque e informacioacuten baacutesica
    • 11 Consideraciones baacutesicas del sistema
    • 12 Instalacioacuten
    • 13 Procedimientos de arranque
    • 14 Datos baacutesicos
    • 15 Gestioacuten total del motor
      • 2 Seguimiento operacional y mantenimiento
        • 21 Aplicacioacuten-consideraciones especiacuteficas
        • 22 Mantenimiento preventivo predictivo y basado en la confiabilidad
        • 23 Inspeccioacuten y pruebas
        • 24 Re-engrase de los rodamientos
          • Datos baacutesicos del motor y de su instalaci
            • Formato de muestra
            • Otros teacuterminos
              • Como leer la placa de datos de un motor
                • Informacioacuten necesaria
                • Mantenimiento perioacutedico
                  • Recomendaciones para almacenar los motores
                    • Aspectos baacutesicos para el almacenaje de motores
                    • Preparacioacuten para el almacenaje
                      • Notas
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Guardas de proteccioacutenUna vez finalizados y verificados los trabajos de instalacioacuten y de alineamiento instale guardas de proteccioacuten en todas las partes rotativas que queden expuestas para garantizar una operacioacuten segura y confiable

13 Procedimientos de arranqueMotores que estaban almacenados Antes de instalar un motor que estuvo almacenado durante unas pocas semanas Inspeccioacutenelo y liacutempielo exhaustivamente para que quede como cuando fue ldquoenviado por primera vezrdquo

Si el motor ha sido sometido a vibraciones desmoacutentelo y verifique si existen dantildeos en sus rodamiento (ej formacioacuten de estriacuteas y de puntos huecos) y reemplace cualquier rodamiento averiado

Para el almacenamiento de los motores lubricados con grasa las cavidades de los rodamientos deben haber sido rellenadas Para evitar contaminar los devanados retire los tapones de drenaje antes de antildeadir el lubri-cante especificado en la placa de datos A continuacioacuten purgue la grasa antigua o el exceso de grasa de las cavidades de los rodamientos haciendo funcionar el motor en vacio durante 10-20 minutos y cambie los ta-pones de drenaje Si hubiese alguacuten tipo de humedad presente en la grasa purgada lo maacutes probable es que los rodamientos esteacuten oxidados y sea necesario reemplazarlos

Si el motor ha estado almacenado durante varios antildeos es probable que la grasa esteacute seca o separada y que los tubos de drenaje se encuentren obstruidos En este caso seraacute necesario desmontar el motor limpiar la grasa antigua y rellenar los rodamientos con la cantidad adecuada del lubricante especificado(consulte las Paacuteginas 16-21 para obtener informacioacuten sobre la cantidad de grasa y la compatibilidad entre lubricantes)

Para evitar la contaminacioacuten de los bobinados drene los motores lubricados con aceite antes de moverlos Despueacutes de su instalacioacuten llene el caacuterter de aceite con el lubricante recomendado por el fabricante

Compruebe la resistencia de aislamiento (IR) y el iacutendice de absorcioacuten dieleacutectrica (DAR) de los devanados como se describe en la Paacutegina 14 ldquoInspeccioacuten y pruebasrdquo y registre los resultados

Si los resultados de las pruebas de IR y DAR son satisfactorios pruebe el motor en vacio

Despueacutes siga los procedimientos establecidos para ldquoMotores reparados o de repuestordquo(descritos a continuacioacuten)

Motores reparados o de repuesto Antes de poner en servicio los motores reparados o de repuesto haacutegalos fun-cionar durante un corto periacuteodo de tiempo para verificar su operacioacuten Si el motor vibra o emite ruidos u olores inusuales corte el suministro eleacutectrico inmediatamente y busque la

causa

Los problemas eleacutectricos y magneacuteticos que se pueden manifestar por siacute mismos tales como la vibracioacuten o el ruido mejoraraacuten al instante cuando se corte la alimentacioacuten eleacutectrica

Si las caracteriacutesticas de funcionamiento mecaacutenico no mejoran esto podriacutea indicar que existen problemas de desbalance mecaacutenico en el rotor del motor o en la maacutequina impulsada o una desalineacioacuten entre el motor y el dispositivo de carga

Si el motor funciona con normalidad permita que alcance la velocidad maacutexima antes de cortar el suministro eleacutectrico

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Siempre realice el bloqueo y etiquetado del motor antes de acoplar la carga impulsada Una vez el motor y la carga impulsada funcionen correctamente registre en el formato de esa instalacioacuten los

valores de corriente y voltaje a plena carga de las tres fases del motor (vea en la Paacutegina 22 el modelo del forma-to) Si es posible tambieacuten tome nota de la potencia de entrada con carga

En caso que el motor cuente con sensores de temperatura monitorice las temperaturas en los rodamientos y en el devanado hasta que estas se estabilicen Tome nota de estos valores como tambieacuten de la temperatura ambi-ente y la humedad

Para aplicaciones criacuteticas registre los valores de la firma de las vibraciones en toda la maacutequina para utilizarlos como datos base o valores de referencia en el programa de mantenimiento predictivo (ver a continuacioacuten ldquoDa-tos baacutesicos del motorsistemardquo)

14 Datos baacutesicosLas praacutecticas de mantenimiento han evolucionado desde el reactivo hasta el predictivo lo que hace posible funcionar con menos motores de repuesto poco personal disminuir los tiempos muertos y bajar los costes de operacioacuten Para prolongar al maacuteximo la vida del equipo compare los datos baacutesicos de la instalacioacuten (vea un formato de muestra en la Paacutegina 22) con los resultados de las pruebas futuras que hacen parte del programa de mantenimiento preventivo o predictivo (preferiblemente)Analizar la tendencia de los datos ayuda a los operarios a reconocer cambios en las condiciones y a prevenir fallos catastroacuteficos En caso de que ocurra un fallo la tendencia de los datos podriacutea ayudar tambieacuten a identificar su causa (Vea en la Paacutegina 12 ldquoMantenimiento preventivo predictivo y basado en la confiabilidadrdquo) Para esto los profesionales de los centros de servicio locales pueden ser recursos muy valiosos

Datos baacutesicos del motorsistemaLos cambios en los niveles de vibracioacuten del motorsistema proporcionan la mejor advertencia inicial de que se estaacuten presentando problemas en los componentes del motor o del sistema Otros paraacutemetros a vigilar pueden incluir la temperatura de operacioacuten de los componentes criacuteticos las tolerancias mecaacutenicas y el funcionamiento general del sistema incluyendo salidas como el caudal el tonelaje y el volumen

Meacutetodos para determinar los datos baacutesicosLos datos baacutesicos especiacuteficos del motor incluyen registros de los valores de las pruebas eleacutectricas mecaacutenicas y de vibracioacuten realizadas durante la puesta en servicio de los motores o antes de almacenarlos Idealmente los datos baacutesicos se deben obtener para todos los motores nuevos reparados o montados in situ pero puede que esto no sea praacutectico en algunas aplicacionesLos datos baacutesicos de los motores por lo general incluyen todos o algunos de los siguientes valores Corriente con carga velocidad y voltaje en terminales Los cambios en estos paraacutemetros normalmente

indican que un componente vital del sistema se encuentra dantildeado o que estaacute a punto de fallar Otras pruebas eleacutectricas pueden incluir la resistencia de aislamiento la resistencia en terminales del bobinado a una tempera-tura conocida la corriente y el voltaje en vacio y las caracteriacutesticas de arranque

Algunos cambios en la corriente y la velocidad pueden ser normales dependiendo del tipo de carga

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Anaacutelisis de firma de corriente del motor (MCSA) Este tipo de anaacutelisis diagnoacutestica problemas en la jaula de ardilla del rotor (ej barras rotas o un entrehierro irregular) La prueba es maacutes precisa cuando los datos de referencia han sido establecidos con anterioridad a lo largo de la vida del motor (ver Paacutegina 15)

Comprobaciones mecaacutenicas Estas normalmente consisten en la medicioacuten de la excentricidad en el eje (TIR) y la verificacioacuten del pie suave

Vibraciones Aunque los valores generales de las vibraciones pueden ser utilizados como referencia se pre-fieren los espectros de vibracioacuten en forma de Transformada Raacutepida de Fourier (FFT) tomados en cada uno de los tres planos de los alojamientos de los rodamiento (ver ldquoAnaacutelisis de vibracionesrdquo en la Paacutegina 16) Para determinar los datos baacutesicos en los motores provistos con cojinetes anti-friccioacuten se pueden utilizar sondas de proximidad

Termografiacutea infra-roja Con esta herramienta se pueden detectar cambios en la temperatura de operacioacuten de los componentes criacuteticos del motor especialmente en los rodamientos

Datos baacutesicos para motores nuevos Comparar los valores de faacutebrica de la resistencia de los bobinados y de la corriente en vacio con los datos tomados con carga puede ser de utilidad cuando se monitoriza la condicioacuten de un motor nuevo o para solucionar problemas en el sistema Los datos baacutesicos originales generalmente estaacuten disponibles a traveacutes de los fabricantes o en sus sitios web la precisioacuten de los datos de faacutebrica depende de la forma en la que hayan sido obtenidos pero generalmente es suficiente para su uso en campo

Los datos baacutesicos tomados en un motor instalado recientemente pueden revelar errores (ej conexioacuten para un voltaje incorrecto) y prevenir fallos prematuros en el motor Enveacutes de un ldquosimple toquerdquo para verificar el sentido de giro antes de acoplar el motor con la carga haacutegalo funcionar lo suficiente para medir las corrientes de liacutenea en las tres fases como tambieacuten los voltajes y los niveles de vibracioacuten

Datos baacutesicos para motores reparados Los centros de servicio normalmente suministran los datos de las pruebas en vacio o a plena carga (cuando esteacute estipulado) de los motores que han reparado incluyendo vol-tajes corrientes y espectros de vibracioacuten Comparar estos resultados con los datos baacutesicos histoacutericos o con los obtenidos in situ cuando el motor regresa al servicio pueden confirmar la calidad de la reparacioacuten o poner de manifiesto posibles problemas ocultos del sistema Por ejemplo un aumento en los niveles de vibracioacuten de las pruebas in situ podriacutea indicar problemas en la base o en el equipo impulsado en lugar de un rotor desequilib-rado

Para motores recieacuten reparados que han estado en funcionamiento muchos antildeos las comparaciones con los datos baacutesicos son muy valiosas para el anaacutelisis de la causa raiacutez del fallo e incluso pueden poner de manifiesto dantildeos ocasionados por ciertos tipos de fallos (ej un eje roto) Para identificar correctamente la causa y el efecto y prevenir que estos fallos vuelvan a ocurrir siempre investigue el fallo del equipo al nivel del sistema

Comparar los datos baacutesicos de un motor que ha fallado con los de un motor de repuesto puede revelar una debilidad del sistema relacionada con la aplicacioacuten o el proceso

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Como utilizar los datos baacutesicos del motorsistemaEl mantenimiento realizado durante la operacioacuten normal del motor y en las paradas de produccioacuten planeadas oscila desde un monitoreo al azar hasta un seguimiento programado aunque su frecuencia puede depender del tamantildeo la ubicacioacuten y la naturaleza criacutetica de la aplicacioacuten Para poder realizar comparaciones uacutetiles las vari-ables baacutesicas se deben correlacionar con aquellas que fueron recopiladas durante el arranque inicial o despueacutes de realizar varias reparaciones A continuacioacuten presentamos un par de ejemplos Hacer el anaacutelisis de tendencia de los datos baacutesicos de una bomba centriacutefuga puede alertar al operario sobre un

cambio significativo en la corriente de liacutenea que indica que la eficiencia de la bomba se ha reducido Reparar o reemplazar la bomba restauraraacute la eficiencia del sistema motorbomba mientras se mejora la produccioacuten

Eficiencia del sistema = Eficiencia del motor x Eficiencia de la bomba

094 (eff del motor) x 060 (eff reducida de la bomba) = 056

094 (eff del motor) x 080 (eff de la bomba reparada) = 075

Analizar la tendencia de los datos baacutesicos de la corriente consumida por un motor desacoplado o de la resis-tencia de aislamiento de su bobinado pueden evitar un fallo del bobinado debido a la pronta deteccioacuten de un deterioro del sistema de aislamiento o de un rodamiento desgastado En estos casos por lo general los mo-tores se pueden limpiar y reparar enveacutes de ser rebobinados

15 Gestioacuten total del motorLos programas para efectuar la gestioacuten total de los motores generalmente realizan un seguimiento de las com-pras y de los repuestos en una base de datos utilizando para ello la informacioacuten de la placa del motor su ubicacioacuten y la aplicacioacuten Normalmente tambieacuten realizan el seguimiento de los datos baacutesicos del mantenimien-to del almacenaje y de las reparacionesTales programas bajan los costos reduciendo los tiempos muertos (repuestos faacutecilmente disponibles) y dis-minuyen los inventarios (identificacioacuten de los repuestos que se pueden usar en varios sitios) Aquiacute el punto clave consiste en determinar si la solucioacuten maacutes confiable y menos costosa es almacenar los motores de repuesto in situ o contratarlo con un centro de servicios u otro proveedor

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2 Seguimiento operacional y mantenimiento

21 Aplicacioacuten-consideraciones especiacuteficasEvaluacutee cuidadosamente la aplicacioacuten- consideraciones especiacuteficas para asegurar el funcionamiento confiable y eficiente de sus motores Eficiencia y peacuterdidas de los motores En los motores eleacutectricos la eficiencia se define como la potencia de sali-

da dividida por la potencia de entrada expresada en porcentajeEficiencia = Potencia de salida Potencia de entrada x 100 Debido a las peacuterdidas en el motor una pequentildea parte de la potencia de entrada se convierte en calor en lugar de trabajo Lo anterior incluye las peacuterdidas Isup2R en el estator y el rotor las peacuterdidas por friccioacuten y ventilacioacuten las peacuterdidas en el nuacutecleo y las peacuterdidas adicionales con cargaPotencia de entrada - Potencia de salida = Peacuterdidas en el motorLos motores maacutes eficientes tienen menos peacuterdidas que los motores de eficiencia estaacutendar por lo tanto con-sumen menos energiacutea funcionan maacutes frescos y duran maacutes Por motivos de mercadeo y poliacuteticas de precios los fabricantes han estado clasificando los niveles de eficiencia de los motores utilizando para describirlos teacutermi-nos como energeacutetico-eficientes de alta eficiencia o de eficiencia PremiumLa ley de poliacutetica energeacutetica de 1992 (EPAct) establecioacute los niveles miacutenimos de eficiencia para motores de propoacutesito general con potencias entre 1 y 200 hp y la ley de independencia y proteccioacuten energeacutetica de 2007 (EISA) elevoacute estos valores miacutenimos de eficiencia hasta los niveles Premiumreg de la norma NEMA mientras a su vez ampliaba el alcance de los motores incluidos Como respuesta a esto los fabricantes han aumentado la eficiencia paulatinamente reduciendo las peacuterdidas en los motoresLa eficiencia es una consideracioacuten importante para poder obtener lo maacuteximo de su motor eleacutectrico Con una pequentildea inversioacuten inicial un modelo de motor maacutes eficiente puede tener menores costos de operacioacuten y durar maacutes

Factor de potencia En un circuito CA el factor de potencia es la rel-acioacuten entre los kW (kilovatios) y los kVA (kilovoltio-amperios) y para una carga determinada su valor estaacute entre 0 y 1Elevar un factor de potencia bajo haraacute que la corriente que circula por los cables de alimentacioacuten del motor y otros equipos sea menor y por consigui-ente reduciraacute el calentamiento y el deterioro teacutermico Tambieacuten puede bajar los costes de energiacutea (donde aplique) rebajando o eliminando los sobrecos-tos que cobran las compantildeiacuteas electrificadoras por un bajo factor de potenciaEn la Figura 6 se muestran los puntos en los cuales se pueden instalar condensadores para corregir el factor de potencia de un motor eleacutectrico Por lo general para la mayoriacutea de los motores instalar los condensa-dores en el punto 2 es la mejor opcioacuten y normalmente conectarlos en el punto 1 es mejor que instalarlos en el punto 3 Cuando el motor estaacute desconectado los puntos 2 oacute 3 tambieacuten lo estaacuten

el punto 1 siempre estaacute energizado esto podriacutea provocar sobreten-siones y torques transitorios si hay maacutes motores o equipos inductivos conectados al barraje (bus)

2

1 Bus

Arrancador

Fusibleinterruptor

Contactor

Releacute desobrecarga

Motor

3

Figura 6 Ubicacioacuten de los con-densadores para correccioacuten

del factor potencia en motores de induccioacuten

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La ubicacioacuten en el punto 3 requiere utilizar dispositivos de proteccioacuten de menor capacidad ya que el flujo de corriente disminuye

La ubicacioacuten en el punto 3 puede producir transitorios de conmutacioacuten de gran amplitud o picos de corri-ente en motores que conmutan o que arrancan y paran con frecuenciandashej motores de ascensores motores de varias velocidades con arranque estrella-triaacutengulo por auto transformador en transicioacuten abierta o por devanado partido (excepto la denominada delta extendida o doble delta) Para este tipo de aplicaciones lo mejor es instalar los condensadores en el punto 1

Torques transitorios voltajes y corrientes Bajo ciertas condiciones los motores pueden desarrollar transitori-amente entre 5 a 20 veces su torque nominal Las causas maacutes comunes de estos peligrosos torques transitorios (y de los transitorios de voltaje y de corriente) incluyen Transferencias entre barrajes (bus) y re-cierres desfasados Conexiones invertidas Cambios de alta a baja velocidad(motores con varios bobinados) Corto circuitos externos Conexioacuten y maniobras en equipos de correccioacuten de factor de potencia Correccioacuten exagerada del factor de potencia con condensadores Variadores de frecuencia electroacutenico o drives

Armoacutenicos Algunos tipos de cargas eleacutectricas (ej fuentes de poder electroacutenicas para equipos digitales) con-sumen corriente en forma de ondas distorsionadas que contienen armoacutenicos de frecuencia-ej muacuteltiplos de la frecuencia de liacutenea Los armoacutenicos de voltaje asociados pueden estar presentes en los motores del sistema cau-sando un incremento en las peacuterdidas de los motores Utilice un analizador de calidad de energiacutea para detectar los armoacutenicos y filtros para controlarlos

Corriente de arranque y nuacutemero de arranques Los arranques sucesivos pueden dantildear los motores debido al aumento de la temperatura ocasionado por esta condicioacuten en la que circula una alta corriente De acuerdo con las normas NEMA MG1 1254 y MG 10 181 bajo unas condiciones normales de operacioacuten el nuacutemero de ar-ranques seguros depende del valor de la inercia de la carga a la potencia y velocidad nominales del motor (vea la Tabla 12-7 en la norma NEMA MG 1)En un motor que inicialmente se encuentre a temperatura ambiente se pueden realizar dos arranques suce-sivos ( con el motor desacelerando entre arranques) si no se excede la inercia de la carga y se sigue la ley cuadraacutetica de la curva de carga o un solo arranque si su temperatura inicial no excede su temperatura de op-eracioacuten nominal La ley cuadraacutetica de la curva de carga significa que el torque requerido variacutee con el cuadrado de la velocidad y que el torque a plena carga y a maacutexima velocidad sean igualesPara funcionamiento en condiciones inusuales de carga consulte al fabricante para determinar si el disentildeo del motor es el adecuado Si se requieren arranques adicionales aseguacuterese que el disentildeo del motor los puede soportar sin causar un aumento de temperatura perjudicial Para prologar la vida uacutetil del motor al maacuteximo no exceda el nuacutemero de arranques requeridos por la aplicacioacuten

22 Mantenimiento preventivo predictivo y basado en la confiabilidad Las palabras mantenimiento preventivo (PM) y mantenimiento predictivo (PdM) son teacuterminos familiares pero las labores asociadas con estos meacutetodos y la prolongacioacuten del tiempo de operacioacuten de los motores eleacutectricos no siempre estaacuten claros Esta seccioacuten describe actividades normalmente asociadas al PM y al PdM como tambieacuten una estrategia denominada mantenimiento basado en la confiabilidad (RBM)

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Mantenimiento preventivo (PM) El principal objetivo de este tipo de mantenimiento es evaluar la salud del motor por medio de inspecciones y pruebas Por ejemplo el estado de un bobinado se determina por el valor de los megohmios obtenidos en una prueba de resistencia de aislamiento (IR)La pruebas eleacutectricas normalmente incluyen la IR (a motor parado) y la medicioacuten individual de las corrientes y voltajes de fase (en funcionamiento normal) Son menos comunes las mediciones de la resistencia la induc-tancia y la capacitancia del bobinado asiacute como tambieacuten el anaacutelisis de firma de corriente del motor (MCSA) (vea las Paacuteginas 14-16)En un programa de PM las verificaciones mecaacutenicas generalmente incluyen el anaacutelisis de vibracioacuten (espectros por FFT) y con menos frecuencia el alineamiento (vea las Paacuteginas 4-6 y 16)Otras actividades del PM comuacutenmente incluyen la limpieza e inspeccioacuten la lubricacioacuten la verificacioacuten de los niveles de lubricacioacuten el ajuste de la tensioacuten de las correas y el apriete de los pernos de fijacioacuten Oca-sionalmente tambieacuten se miden las temperaturas con un termoacutemetro infra-rojo o una caacutemara termograacutefica Los niveles de ruido se pueden comprobar de forma subjetiva o utilizando un equipo de anaacutelisis acuacutestico Los veredictos del PM se basan en los resultados de cada actividad

Mantenimiento predictivo (PdM) El mantenimiento predictivo pronostica cuando se deben llevar a cabo trabajos de mantenimiento correctivo (acciones) o cuando podemos esperar que ocurra un fallo Tambieacuten llamado monitoreo por condicioacuten o supervisioacuten de estado el PdM consiste en analizar las tendencias y evaluar la mayoriacutea de las actividades asociadas al PMEn el PdM generalmente se evaluacutean las tendencias de los resultados de las pruebas de resistencia de aislamien-to (IR) e iacutendice de polarizacioacuten (IP ) y algunas veces paraacutemetros del circuito del motor al igual que los valores de corriente y de voltaje como tambieacuten los resultados del anaacutelisis de firma de corriente del motor (MSCA) El anaacutelisis de tendencias de las actividades mecaacutenicas rutinarias normalmente incluye los espectros de vibracioacuten y ocasionalmente los resultados de las mediciones de temperaturaComo ejemplo tenemos si el valor en megohmios de la resistencia de aislamiento de un bobinado era inicial-mente aceptable pero esta tiende a bajar dicha tendencia podraacute ser utilizada para programar actividades de mantenimiento correctivo antes de que los valores de IR caigan hasta un nivel peligroso o para predecir cuaacuten-do seraacuten muy bajos para que el motor funcione de forma segura

PM versus PdM En el PM se evaluacutean el estado de las maacutequinas utilizando un sencillo conjunto de mediciones y observaciones Si los resultados son obvios o se pueden comparar faacutecilmente con paraacutemetros de aceptacioacuten la accioacuten a seguir cualquiera que esta sea estaacute clara Por ejemplo un eje roto necesita reparacioacuten inmediata mientras un valor de resistencia de aislamiento igual a cero sugiere que el motor deberaacute ser rebobinadoLa ventaja del PdM es que en eacutel se analizan las tendencias de los resultados de las pruebas para planificar cuando seraacute necesaria una accioacuten correctiva o poder predecir la fecha en la que ocurriraacute un fallo Por ejemplo proba-blemente antes de la ruptura del eje habraacuten aumentos no lineales de vibracioacuten y de desalineacioacuten Al analizar la tendencia de estas mediciones es posible detectar y corregir condiciones que de otra manera habriacutean derivado en un fallo del eje Asiacute mismo analizar la tendencia de los resultados de las pruebas de IR puede revelar un deterioro en el aislamiento por lo que el motor se puede limpiar y reacondicionar en lugar de ser rebobinado

Mantenimiento basado en la confiabilidad (RBM) El RBM tambieacuten denominado mantenimiento basado en el riesgo (RCM) es un meacutetodo loacutegico para determinar la mejor combinacioacuten de actividades de mantenimiento que permitan aumentar la confiabilidad y la seguridad en la operacioacuten de los equipos Esto incluye limpieza y lubricacioacuten al igual que la reparacioacuten o el cambio de las componentes que han falladoLa confiabilidad expresa la probabilidad que un motor pueda funcionar adecuadamente durante un tiempo especiacutefico bajo condiciones establecidas El RBM reduce el mantenimiento de las actividades maacutes rentables

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por lo que requiere conocimientos sobre los fallos caracteriacutesticos de los motores al igual que sus mani-festaciones y consecuencias

23 Inspeccioacuten y pruebasIndiferentemente que el meacutetodo de mantenimiento preferido sea el PM PdM or el RBM existen un nuacutemero de actividades de control y de herramientas de prueba que podemos escoger Inspeccioacuten Durante esta importante actividad se

pueden detectar partes dantildeadas componentes rotos o que faltan al igual que trayectorias de flujo de aire obstruidas y contaminadas Durante la ejecucioacuten de las actividades de PM or PdM se pueden realizar ajust-es menores (ej tensionar las correas o apretar pernos flojos) asiacute como tambieacuten limpiar el polvo y la con-taminacioacuten de los lugares de acceso Las temperaturas anormales de operacioacuten pueden detectarse con la ayuda de un termoacutemetro infra-rojo o una caacutemara termograacutefica

Prueba de resistencia de aislamiento (IR) En esta prue-ba realizada a motor parado se aplican 500 voltios CC entre el bobinado y la carcasa (tierra) durante 60 segun-dos utilizando por lo general un megoacutemetro Si las fases del bobinado se pueden aislar de forma independiente como en una conexioacuten estrella-delta pruebe cada una de las fases por separado La Tabla 2 muestra los valores miacutenimos aceptables de IR

Tabla 2 Valores miacutenimos de resistencia de aislamiento a tierra recomendados medidos o corregidos a 40degC

Resistencia de aislamiento miacutenima Tipo de maacutequina

IR1min = 100 megohmios La mayoriacutea de maacutequinas de CA con estatores bobinados en pletina fabrica-das despueacutes de 1970

IR1min = 5 megohmios La mayoriacutea de maacutequinas con estatores bobinados en alambre redondo y en pletina con voltajes nominales por debajo de 1kV

Notes R1min = Valor de resistencia de aislamiento miacutenima recomendada para bobinados completos en megaohmios y a 40degC kV = Voltaje nominal liacutenea-liacutenea de la maacutequina en kilovoltios rms Corrija la resistencia de aislamiento a una temperatura base de 40degC de la siguiente forma Rc 40degC = Kt x Rt

Donde Rc 40degC = La resistencia corregida a 40degC (en megohms) Rt = La resistencia de aislamiento medida (en megohmios) Kt = Coeficiente de correccioacuten de temperatura (de la Figura 7)

Para realizar la correccioacuten a 40ordmC de la resistencia de aislamiento medida (Rt) multipliacutequela por el coeficiente de temperatura Kt Rc = Rt x KtC

oefic

ient

e de

Tem

pera

tura

Kt p

ara

la R

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tenc

ia d

e A

isla

mie

nto

Temperatura del Bobinado en Grados Celsius

Figura 7 Correccioacuten por temperatura de la resistencia de aislamiento

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Prueba de relacioacuten de absorcioacuten dieleacutectrica (DAR) El valor del DAR indica la condicioacuten del bobinado com-parando una medida de resistencias de aislamiento tomada durante un periacuteodo de tiempo con otra medida tomada en un lapso de tiempo maacutes corto Mida la resistencia de aislamiento a los 30 segundos y posteriormente a los 60 segundos con un instrumento digital Para calcular el DAR divida la medida obtenida a los 60 segun-dos por la medida obtenida a los 30 segundos y consulte la tabla 3 para evaluar la condicioacuten del bobinado

Tabla 3 Evaluacioacuten de la relacioacuten de absorcioacuten dieleacutectrica (DAR)

6030 segundos (DAR) Condicioacutenlt 11 Pobre

11 a 124 Cuestionable125 a 13 Aceptable14 a 16 Buena

gt 16 Exelente

Medicioacuten de la resistencia de los bobinados Para verificar conexiones con alta resistencia o posibles conex-iones defectuosas mida la resistencia de los bobinados entre los terminales del motor utilizando un puente o un medidor digital para resistencias bajas (DLRO)

Medicioacuten de la inductancia y capacitancia Con equipos especializados de prueba se pueden comparar las inductancias y capacitancias entre cada par de cables del bobinado y verificar si existe alguacuten desbalance Aunque no hay normas industriales para la aceptacioacuten de estos desbalances los manuales de los fabricantes proporcionan algunas guiacuteas

Anaacutelisis de firma de corriente del motor (MCSA) Esta prueba diagnoacutestica problemas en el rotor detectan-do corrientes inducidas en los devanados del estator y comparando la amplitud de las bandas laterales a 2X frecuencia de deslizamiento a una frecuencia central de 50 oacute 60 Hz Un transformador de corriente (CT) tipo pinza amperimeacutetrica instalado en los cables del motor o los cables de control de un transformador de corriente producen una sentildeal que se muestra en la pantalla de un analizador de espectros generalmente un analizador de vibraciones FFT Para que la prueba sea efectiva la carga aplicada debe producir el deslizamiento sufici-ente para separar las bandas laterales de la frecuencia central Aunque no existen normas industriales para la aceptacioacuten de las pruebas de MSCA los valores de los manuales de los fabricantes sirven como guiacutea La Tabla 4 incluye los problemas que se pueden detectar con esta prueba

Tabla 4 Problemas en el rotor detectables con las pruebas MSCA

Problemas en el rotor Siacutentomas

Fallos de la jaula de ardilla Alta vibracioacuten a la velocidad de operacioacuten 1X con bandas laterales a la frecuencia de paso polar

Barras fisuradas Bandas laterales a la frecuencia de paso polar en los muacuteltiplos de la velocidad de operacioacuten

Barras abiertas o sueltas bull Altos niveles de vibracioacuten a la frecuencia de paso de las barras del rotorbull Bandas laterales a la frecuencia 2X alrededor de la frecuencia de paso de las barras

del rotorbull Muacuteltiplos de la frecuencia de paso de las barras del rotor

La frecuencia de paso de las barras del rotor es igual al nuacutemero de barras del rotor multiplicadas por la velocidad de operacioacuten

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Pruebas de hipot y de impulso (onda de choque) Estas dos pruebas evaluacutean el estado del sistema de aislamiento del motor aplicando a los bobinados una tensioacuten que excede la nominal (una sobretensioacuten) Las pruebas que utilizan sobretensiones pueden causar que un devanado falle provocando una parada de pro-duccioacuten es por esto que estas pruebas no deben formar parte de los programas de PM o PdM (Figura 8) Aunque estas pruebas normalmente no ocasionan dantildeos a los bobinados que se encuen-tran en buenas condiciones pueden causar que los devanados que tengan debilidades eleacutectricas fallen durante la prueba o un poco despueacutes de la misma Nunca aplique sobretensiones a un bobina-do sin contar con un plan B Es mejor que un motor falle bajo condiciones controladas que cuando se encuentre en servicio

Anaacutelisis de vibraciones La prueba mecaacutenica maacutes comuacuten en los programas de PM y PdM es el anaacutelisis de vibraciones utilizando un analizador de espectros FFT La transformada raacutepida de Fouri-er ( FFT) convierte los datos de la vibracioacuten en espectros (amplitud de las formas de onda vs frecuencia) dentro de un amplio rango de frecuencias (Figura 9) Para los motores horizontales los valores de las vibraciones generalmente se toman en los planos horizontal y vertical de ambos rodamientos y axialmente como miacutenimo en uno de los alojamientos de los rodamiento Los valores de vibracioacuten liacutemites seguacuten las normas NEMA aplican solo a motores desacop-ladosndashej a motores que no se encuentran instalados los valores descritos en artiacuteculos teacutecnicos independientes y en los manuales de los fabricantes de los equipos sirven como guiacutea

24 Re-engrase de los rodamientosLa experiencia demuestra que los rodamientos defectuosos causan maacutes fallos en motores que cualquier otra causa particular Para asegurar una larga vida y un funcionamiento confiable del motor verifique regularmente los niveles de lubricacioacuten de los rodamien-tos en busca de fugas y contaminacioacutenDetermine los intervalos de re-lubricacioacuten y el tipo y grado de lubricante adecuados teniendo en cuenta las recomendaciones del fabricante establecidas en la placa de lubricacioacuten (si estaacute disponible) De lo contrario siga las indicaciones descritas en este manual Funciones de los lubricantes Los lubricantes de los rodamientos realizan varias tareas fundamentales que

incluyen Separar las superficies de deslizamiento o de rodadura Reducir el desgaste Minimizar el coeficiente de friccioacuten (ej reduciendo el calentamiento) Remover el calor producido por la friccioacuten Impedir el ingreso de contaminacioacuten Prevenir la corrosioacuten

Figura 8 Las pruebas que emplean sobretensiones no deben formar parte de

un programa de PM o PdM

Velo

cida

d de

la v

ibra

cioacuten

(pul

s p

ico)

Frecuencia (CPM)

Maacutequinas Grado AAplica a maacutequinas sin requerimientos especiales de vibracioacuten

061 g picoAceleracioacuten

constante049 g

60 600 6000 60000 600000

Despla

zamien

to

cons

tante

0002

4rdquo pi

co-pi

co

Liacutemite 015 (montaje resiliente)

0001

9rdquo pi

co-pi

co Limite 012(montaje riacutegido)

Figura 9 Graacutefico NEMA de vibraciones globales

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Rodamientos lubricados con grasa A no ser que se encuentren ldquosellados de por vidardquo los rodamientos lu-bricados con grasa requieren un re-engrase perioacutedico a traveacutes de los tubos de lubricacioacuten Seleccione la grasa compatible la cantidad y los intervalos de lubricacioacuten de acuerdo con las siguientes directrices

Compatibilidad de la grasa No todas las grasas y los aditivos son compatibles por tanto es de vital impor-tancia determinar el tipo de grasa de los rodamientos y re-engrasarlos con un lubricante compatible Los efectos de la incompatibilidad de la grasa variacutean dependiendo de la aplicacioacuten el tipo y el grado de incom-patibilidad y van desde un aumento intermedio del desgaste del rodamiento hasta un fallo catastroacutefico de la maacutequina

Use la Tabla 5 como punto de partida para determinar la compatibilidad de la grasa man-teniendo los siguientes puntos en menteloz No mezcle grasas incompatiblesloz No mezcle grasas cuya compatibilidad se

encuentre al liacutemiteloz Auacuten si la Tabla 5 indica compatibilidad siem-

pre es mejor preguntar a ambos fabricantes No mezcle la grasa si existe una miacutenima dudaDiferentes formulaciones del mismo aceite pueden ser incompatibles por lo que re-lubri-car con grasas de la misma base (ej polyurea con otra polyurea) todaviacutea podriacutea causar problemas Los lubricantes pueden contener ademaacutes aditivos espesantes y algunos de ellos son incompatibles La mejor praacutectica consiste en utilizar la misma grasa que ya existe en los rodamientosndashsiempre y cuando sea la adecuada para la aplicacioacuten

Los signos de incompatibilidad de un lubricante o sus aditivos pueden incluir Aumentos inu-suales del calentamiento desgaste del metal vibracioacuten o emisioacuten ruido cambios inusuales en el color del lubricante un incremento suacutebito de partiacuteculas extrantildeas fugas debidas a los cambios de viscosidad formacioacuten de espuma y emulsionado separacioacuten aparente de fluidos o geles en los visores de aceite

Tabla 5 Compatibilidad de grasas

B = En el liacutemite C = Compatible | = Incompatible

Comp

lejo d

e alum

inio

Comp

lejo d

e bari

oEs

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o de c

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Calci

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Comp

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Litio

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lyurea

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ional

Polyu

rea es

table

al co

rte

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 Complejo de aluminio I I C I B I I I C I C 2 Complejo de bario I I C I C I I I I I B

3 Estearato de calcio I I C I C C C B C I C 4 Calcio anhidro C C C B B C C C C I C 5 Complejo de calcio I I I B I I I I C C C 6 Sulfonato de calcio B C C B | | B B C I C 7 Bentona (arcilla) I I C C I I | | I I B

8 Estearato de litio I I C C I B I C C I C

9 Litio anhidro I I B C I B I C C I C 10 Complejo de litio C I C C C C I C C I C

11 Polyurea convencional I I I I C I I I I I C 12 Polyurea estable al corte C B C C C C B C C C CEsta informacioacuten solo se debe usar como una guiacutea Consulte al fabricante de cada producto antes de mezclar grasas diferentes

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Cantidad de grasa Un llenado excesivo de la cavidad puede alterar la consistencia de la grasa(cortarla)ndashej calentamiento por friccioacuten que degrada el lubricante separando el aceite de los componentes baacutesicos El exceso de grasa tambieacuten puede contaminar el sistema de aislamiento del motor provocando un fallo prema-turo de los devanados Utilice la siguiente ecuacioacuten para estimar la cantidad de grasa que hay que aplicar durante el re-engrase

G = 011 x OD x W (unidades inglesas) or G = 00048 x OD x W (unidades meacutetricas) Donde G = cantidad de grasa (onzas fluidas o gramos) OD = diaacutemetro exterior del rodamiento( pulgadas o mm) W = ancho del rodamiento (pulgadas o mm) Caacutelculo simple de la cantidad de grasa para un rodamiento de bolas 318 OD = 748rdquo (190 mm) W = 169rdquo (43 mm)

G = 011 x 748rdquo x 169rdquo = 139 oz o G = 00048 x 190 mm x 43 mm = 39 gramos Intervalos de re-engrase Los intervalos de re-engrase para condiciones normales de operacioacuten dependen de la

velocidad y el diaacutemetro interno del rodamiento El intervalo de re-lu-bricacioacuten se calcula con ayuda de la Figura 10 de la siguiente forma loz Busque la velocidad del motor en

el eje horizontalloz Trace una liacutenea vertical desde las

rpm del motor hasta la curva que representa el diaacutemetro interior del rodamiento (en miliacutemetros) o hasta la siguiente medida maacutes pequentildea

loz Desde ese punto trace una liacutenea horizontal hasta interceptar las horas de operacioacuten aplicables para el tipo de rodamiento (intervalo de re-lubricacioacuten)

Condiciones de operacioacuten anormales (ej alta temperatura vibraciones y Figura 10 Intervalos de re-lubricacioacuten para rodamientos de

bolas o rodillos en maacutequinas con ejes horizontales en reposo

Limpie el engrasador y remueva el tapoacuten de drenaje del motor antes de engrasarlo Re-engrase con la cantidad de grasa recomendada para las dimensiones del rodamiento y despueacutes haga funcionar el motor durante al menos 30 minutos sin instalar el tapoacuten de drenaje para purgar el exceso de grasa o la grasa antigua de la caacutemara

1510000

642

100086343

252

15

10080605040302015

10

252

15

100008643

252

15

100075

543

252

15

10075

50

325

215

1000086

43

252

15

100086

43

215

100

HORA

S DE

FUN

CION

AMIE

NTO

C B A

Escala A Riacutegido de bolaslEscala B Rodillos ciliacutendricosEscala C Empuje-bolas y rodillos

RPM100 2 3 4 5 6 7 8 9 1000 2 3 4 5 6 7 8 9 10000

406080100120180200240280

Los intervalos de re-lubricacioacuten para condiciones habituales de funcionamiento pueden ser determinados en funcioacuten dela velocidad y el diaacutemetro interior del rodamiento El diagrama es vaacutelido para rodamientos de maacutequinas con ejeshorizontales en reposo bajo condiciones normales

TIPO DE RODAMIENTO

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Obteniendo Lo Maacuteximo De Su Motor Eleacutectrico

contaminacioacuten) pueden requerir un aumento de la frecuencia de re-lubricacioacuten Aparte de la experiencia con la aplicacioacuten no existen reglas simples para determinar el aumento en la frecuencia de re-lubricacioacuten

Rodamientos lubricados con aceite Seleccione el aceite compatible la viscosidad y los intervalos de lubri-cacioacuten de acuerdo con las siguientes directrices

Compatibilidad del aceite Los fabricantes de aceites utilizan muchos aditivos diferentes y algunos de ellos son incompatibles La incompatibilidad de los aditivos del aceite puede producir los mismos problemas ocasionados por la incompatibilidad de las grasas por lo que la mejor praacutectica consiste en determinar el tipo de aceite que hay dentro del caacuterter y re-lubricar con el mismo-siempre y cuando sea apropiado para la aplicacioacuten Si fuese necesario utilizar un aceite diferente pregunte a ambos fabricantes si son compatibles No mezcle los aceites si existe una miacutenima duda

Viscocidad del aceite para rodamientos de bolas y rodillos La Tabla 6 proporciona las directrices para seleccionar la viscosidad del aceite en motores horizontales provistos con rodamientos de bolas y rodillos tomando como baseloz La temperatura de operacioacuten (degC o degF)loz El diaacutemetro medio del rodamiento (dm = (ID + OD)2) en mmloz Velocidad de operacioacuten (n) en rpmloz Nivel de carga del rodamiento (suavenormal o pesadoimpacto)

Tabla 6 Efecto de la temperatura en la seleccioacuten de la viscosidad del aceite para rodamientos de bolas y rodillos en motores horizontales

Viscosidad cinemaacutetica adecuadandashgrado de viscosidad ISO carga suavenormal o [carga pesadaimpacto]

Temperatura de operacioacuten degC (degF)

valor dmn

600000 oacute maacutes 300000 a 600000 300000 o menos

-30 ~ 0 (-22 ~ 32) 15 22 oacute 46 (todas las cargas)

15 22 oacute 46 (todas las cargas)

15 22 oacute 46 todas las cargas)

0 ~ 60 (32 ~ 140) 7 10 oacute 22 [NA] 32 [56 oacute 68] 56 [68]

60 ~ 100 (140 ~ 212) 22 32 oacute 56 [NA] 32 oacute 56 [56 oacute 68] 56 oacute 68 [68 oacute 100]

100 ~ 150 (212 ~ 302) NA (todas las cargas) 56 oacute 68 [68 oacute 100] 56 oacute 68 [100 oacute 460]

Ejemplo Calcule la viscosidad correcta bajo condiciones normales de carga de un rodamiento de bolas 6210 que funciona a 3600 rpm a 90degC (194degF)ndashej la relacioacuten entre la capacidad dinaacutemica del rodamiento y la carga aplicada (Cr Pr) estaacute entre 006 y 012 (006 lt Cr Pr lt012)

loz Calcule el diaacutemetro medio del rodamiento(ID + OD)2) = dm (en mm)(50 + 90)2 = 70 mm

loz Calcule el valor dmn multiplicando el diaacutemetro medio por la velocidad de operacioacuten dm (mm) x n (rpm) = dmn70 x 3600 = 252000 dmn

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loz Seleccione la viscosidad apropiada en la Tabla 6 (en este caso es un aceite para rodamientos o turbinas ISO VG 56 oacute VG 68 )En los motores verticales utilice como guiacutea la Tabla 7 para seleccionar la viscosidad correcta independien-temente del tamantildeo del rodamiento o la velocidad (Nota Si la placa de lubricacioacuten del motor especifica aceite sinteacutetico NO lo sustituya por otro tipo de aceite)

Tabla 7 Viscosidad del aceite en motores verticales con rodamientos de bolas o rodillos

Rodamientos de empuje de bolas de contacto angular

Rodamientos de empuje de rodillos esfeacutericos

Rango de tem-peratura ambiente

Hasta 38degC (100degF)

Por encima de 38degC hasta 60degC (100degF a 140degF)

Hasta 4degC (40degF)

Por encima de 4degC hasta 60degC (40degF a 140degF)

ISO VG 32 68 68 150

Viscosidad del aceite e intervalos de lubricacioacuten para motores con cojinetes anti-friccioacuten En los cojinetes anti-friccioacuten la tolerancia que existe entre su diaacutemetro interno y la zona del eje en la cual se apoya es criacutetica Cualquier pequentildeo contacto metal-metal puede aumentar la temperatura del cojinete y los dantildeos asociados a ello( friccioacuten estriado metal fundido) pueden degradar raacutepidamente el cojinete lo que podriacutea ocasionar un fallo catastroacutefico Para conservar las tolerancias de los cojinetes anti-friccioacuten siga las directrices indicadas en la Tabla 8

Tabla 8 Viscosidad del aceite e intervalos de lubricacioacuten en motores con cojinetes anti-friccioacutens

Temperatura ambiente inicial y rango de temperaturas de operacioacuten degC (degF)

Velocidades del eje (rpm)

Rango de viscosidad ISO

Intervalo de lubricacioacuten

Por debajo de 10degC (50degF) Todas Consulte al fabricante ---

10degC a 32degC(50degF a 90degF)

Mayor a 1800 32 a 68 5000 horas de trabajo o 1 antildeo lo que ocurra primero

Hasta 1800 68 a 100 1 antildeo

Arriba de 32degC (90degF) Todas Consulte al fabricante ---

Intervalos de re-lubricacioacuten con aceite Seleccione los intervalos de re-lubricacioacuten siguiendo las instruc-ciones del fabricante (si estaacuten disponibles) De lo contrario utilice los intervalos indicados en la Tabla 8

ADVERTENCIA Si la unidad tiene bobinas enfriadas por agua esta refrigeracioacuten deberaacute estar operativa De lo contrario la viscosidad del aceite puede caer por debajo de la miacutenima requeri-da para que el rodamiento funcione de forma segura

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Los arranques y paradas frecuentes los ambientes huacutemedos y sucios las temperaturas extremas y otras condiciones de servicio severas requieren cambios de aceite maacutes frecuentes que los indicados en la Tabla 8 Contacte al fabricante para obtener los intervalos de cambio de aceite para situaciones especiacuteficas o verifique regularmente el aceite en busca de decoloracioacuten o contaminacioacuten Reemplaacutecelo si fuese necesario Otra forma para determinar el intervalo del cambio de aceite es enviando a un laboratorio una muestra perioacutedica para su anaacutelisis

Tome las muestras de aceite con el motor en reposo para evitar remover mucho el lubricante Cuando cambie el aceite llene el caacuterter hasta el nivel que normalmente se ve ldquoen reposordquo a traveacutes del visor cuando la maacutequina estaacute parada

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Apeacutendice A Datos baacutesicos del motor y de su instalacioacuten

INSPECCION FISICA (escoja lo que aplique)Faltan partes o estaacuten dantildeadas Pintura exterior defi ciente Sin bloqueo de eje o bloqueo inadecuadoFuga de lubricante Pintura protectora del eje defi ciente Sin defectos visibles

Descripcioacuten de defectos y anomaliacuteas _________________________________________________________________

RESISTENCIA DE AISLAMIENTO NA NPResultado Tensioacuten aplicada Resistencia (megohms)

Pasa Fallo _____ Voltios CC

1-min ________ MΩ10-min _______ MΩ

HIPOT NA NPResultado Tensioacuten aplicada (indique CA o CC)

Pasa Fallo ________ Voltios CA CC

PRUEBA MONO FAacuteSICA DE ROTOR NA NPResultado Corriente (amps) Relacioacuten (max min)

Pasa Fallo

Max ___________Min ___________ __________

RESISTENCIA DE BOBINADOS NA NP

ResultadoResistencia (indique ohms o milliohms)

Cables 1 - 2 Cables 2 - 3 Cables 3 - 1 Pasa Fallo

_________ Ω mΩ

_________ Ω mΩ

_________ Ω mΩ

Si existen maacutes de 3 cables identifi que la conexioacuten entre ellos (ej 1-62-43-5 etc)

IMPULSO NA NPResultado Tensioacuten aplicada

Pasa Fallo ________ Voltios

ACCESORIOS NA NPFuncionan Tipo de dispositivo

Siacute No

Resistencias de calefaccioacuten

PRUEBAS ESTATICAS (MOTOR APAGADO)

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Nota NA signifi ca ldquono aplicardquo y NP signifi ca ldquono realizadardquo

EXENTRICIDAD DEL EJE DE SALIDA NA NPResultado Excentricidad Medida con indicador de

caraacutetula Pasa Fallo __________ (pul o mm)

DIAMETRO DEL EJE DE SALIDA NA NPResultado Diaacutemetro

Medida con microacutemetro Pasa Fallo __________ (pul o mm)

Comentarios sobre las pruebas estaacuteticas (si hay alguno) _________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Formato de muestraID del motor Instalado en FechaMarca Modelo Tipo Ndeg SerieTamantildeo constructivo Encerramiento Voltaje RPMHp kW Amperios a plena carga Efi ciencia a plena carga () Monofaacutesico TrifaacutesicoCoacutedigo Disentildeo Clase de aislamiento PesoRodamiento LA Rodamiento LOA Aplicacioacuten(es)Fecha Instal _______________Amperios en vacio ____ vatios ____

Datos baacutesicos Siacute No

Espectros de vibracioacutenSiacute No

Datos de alineacioacuten Siacute No

Estado del motor Nuevo Reparado Almacenado Ubicacioacuten del motor Motivo del reemplazoHistorial de reparacioacutenComentarios (si hay alguno)

RELACIOacuteN DE ABSORCIOacuteN DIELEacuteCTRICA NA NPResultado 6030 sec (DAR) Condicioacuten

Pasa Fallo

lt 11 Pobre11 a 124 Cuestionable125 a 13 Aceptable14 a 16 Buenogt 16 Exelente

Mida la resistencia de aislamiento (IR) a los 30 segundos y a los 60 segundos con un instrumento digital Divida el valor a los 60-segundos entre el valor a los 30 segundos

Formato de muestra

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Continuacioacuten del formato

NOTAS

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Comentarios sobre las pruebas dinaacutemicas (si hay alguno) __________________________________________________________

PRUEBAS DINAacuteMICAS (MOTOR EN LIacuteNEA)

PRUEBAS EN VACIO NA NPFecha Amps Vatios

Comentarios

ANAacuteLISIS VIBRACIONAL NA NPSe tomaron espectros de vibraciones Siacute NoSi la respuesta es siacute no apunte abajo los datos de las medidas de vibracioacuten)

Resultado

Velocidad de la vibracioacuten medida en puls mms

Lado acoplamientoabajo

OLado op acoplamientoarriba

Pasa Fallo

Horizontal ________ Horizontal ________Vertical ___________ Vertical ___________Axial _____________ Axial _____________

Nota NA signifi ca ldquono aplicardquo y NP signifi ca ldquono realizadardquo

DATOS DE ALINEAMIENTO NA NP

RPMInstalacioacuten En servicio

RPMInstalacioacuten En servicio

Mils mm Mils mm Mils mm Mils mm

Acop

lam

ient

os

corto

s

Desalineamientoparalelo

Acop

lam

ient

os

con

esp

acia

dore

s Desalineamiento paralelo por pul-gada de distanciaDesalineamiento

angular

Pie suave Todas Pie suave Todas

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Apeacutendice B Como leer la placa de datos de un motor

Informacioacuten generalCuando compre o sustituya un motor preste atencioacuten a la terminologiacutea de la placa de datos que describe sus caracteriacutesticas de funcionamiento y su aplicacioacuten Un detalle aparentemente pequentildeo como ldquoDisentildeordquo podriacutea condicionar su eleccioacuten Estar familiarizado con la terminologiacutea de la placa de datos le ayudaraacute a resolver prob-lemas inesperados de funcionamiento

Informacioacuten necesaria Aunque se pueden suministrar maacutes detalles la norma NEMA MG 1 1040 requiere que la placa de datos de un motor cuente con la siguiente informacioacuten (vea la Figura B1) Tamantildeo constructivo (FR) Este normalmente se indica mediante 2 oacute 3 diacutegitos seguidos por una o maacutes letras

que identifican las dimensiones importantes de montaje del motor ej altura de eje y distancias entre los huec-os de fijacioacuten)

Tipo (TYPE) Los fabricantes pueden emplear la casilla opcional de la placa de datos ldquoTyperdquo para designar una familia de productos o rellenarla con otro tipo de adjetivo que identifiquen el montaje la forma o la funcioacuten del motor

Figura B1 Tiacutepica placa de datos NEMA en la que la informacioacuten requerida estaacute resaltadaFigure B1 Typical NEMA nameplate with required information highlighted

FR TYPE

PH

HP RPM SF

VOLTS NEMA NOM EFF

AMPS CODE DES

SF AMPS PF

Temperaturaambiente maacutexima

Tamantildeo constructivo

Nota Las placas de datos pueden incluir el nombre delfabricante y normalmente la ubicacioacuten de su sede principal

Nuacutemero de fases

Clase de aislamiento

Potenciade salida

Corriente acarga nominal

Velocidad acarga nominal

Letra coacutedigo para loskVA de rotor bloqueado

Letra dedisentildeo

Voltaje

Ciclo de trabajoo uso

Frecuencia

Factor se servicio(si es diferente a 10)

Tipo delfabricante

Eficiencia nominalNEMA (cuando searequerida)ldquoPROTEGIDOTERMICAMENTErdquo (siel motor proporcionatoda la proteccioacutendescrita en la normaNEMA MG 1 1256)ldquoPROTECCIOacuteN PORSOBRETEMPERATURA___rdquo y nuacutemero deldispositivo de proteccioacuten(para motores gt1 HP con dispositivos o sistemas de proteccioacuten)

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Potencia de salida (kW) Normalmente expresada en hp o kW este dato indica el valor de la potencia mecaacuteni-ca del motorndashej su capacidad para entregar a la velocidad nominal el torque requerido por la carga

hp = 134 x kW a la inversa kW = 0746 x hp

Ciclo de trabajo o uso (DUTY) Esta designacioacuten especifica el lapso de tiempo durante el cual el motor puede entregar su potencia nominal de forma segura Normalmente es ldquocontinuordquo (Cont) lo que NEMA define como indefinido El ciclo de trabajo de los motores que funcionan de forma intermitente (ej gruacuteas polipastos y actu-adores de vaacutelvulas) generalmente se expresa en minutos Ver la norma NEMA MG 11036

Temperatura ambiente maacutexima Esta es la temperatura maacutexima permitida en el aire circundante para garan-tizar que la temperatura maacutexima de operacioacuten del motor no excede el liacutemite del sistema de aislamiento La temperatura ambiente estaacutendar es de 40degC (104degF) Ver la Nota I en la norma NEMA MG 1 1244

Clase de aislamiento (CLASS INS CLS INSUL CLASS) Esta indica la temperatura que puede soportar el bobinado de un motor y se designa industrialmente con las letras A B F H Entre mayor sea la letra del alfabeto maacutes alta seraacute la temperatura segura de operacioacuten y el bobinado duraraacute maacutes a cualquier temperatura de funcionamiento dada

Velocidad a carga nominal (RPM) Esta es la velocidad a la cual se suministra la potencia de salida a la carga (velocidad a plena carga) Esta seraacute un poco menor que la velocidad sincroacutenica-ej la velocidad del campo magneacutetico rotativo del estator La diferencia entre las dos es la ldquovelocidad de deslizamientordquo o ldquorpm de desli-zamientordquo La Tabla B1 muestra las velocidades a plena carga tiacutepicas para motores pequentildeos y medianos

Tabla B1 Comparacioacuten entre la velocidad sincroacutenica y la velocidad a plena carga para motores de 60 Hz

Velocidad sincroacutenica RPM tiacutepica a plena carga3600 34501800 17501200 1140900 850

Reducir las rpm de deslizamiento aumenta la eficiencia del motor por lo que los disentildeos maacutes eficientes nor-malmente tienen velocidades a plena carga maacutes altas Esto puede ser problemaacutetico a la hora de reemplazar los motores de alta eficiencia en algunas aplicaciones Por ejemplo las bombas centriacutefugas y los ventiladores normalmente demandan una potencia de entrada que variacutea con las rpm elevadas al cubo lo que significa que un pequentildeo incremento en la velocidad produce un aumento mucho maacutes grande de potencia En aplicaciones similares tenga cuidado con esto antes de seleccionar un motor de reemplazo maacutes eficiente

El valor de la temperatura ambiente algunas veces se confunde con el incremento de temperatura El incremento de temperatura normalmente no estaacute expresado en la placa de datos pero la clase de aislamiento siacute El incremento de temperatura se basa en una combinacioacuten de factores como el tipo de encerramiento del motor la clase de aislamiento y el factor de servicio

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Frecuencia (HZ) La frecuencia normalizada en Norte Ameacuterica es 60 Hz y en otras partes del mundo gen-eralmente es de 50 Hz Si la placa de datos muestra maacutes de una frecuencia tambieacuten deberaacute indicar las caracteriacutesticas que dependen de cada una de ellas El aumento del uso de variadores de frecuencia (VFDs) demanda que exista un rango de frecuencias en la placa de datos Si aparece solo una frecuencia consulte al fabricante antes de accionar el motor con un VFD En las aplicaciones que no usan variadores de frecuencia la norma NEMA MG 1 permite una variacioacuten de solo plusmn5 de la frecuencia

Nuacutemero de fases (PH) Una o tres Los motores incluidos en el alcance de este manual son trifaacutesicos alimenta-dos con tres liacuteneas de corriente alterna (CA)

Corriente nominal(AMPS) La corriente nominal son los amperios a potencia nominal (hp) y a frecuencia y voltaje de placa Exceder el valor de la corriente nominal auacuten en una sola fase acortaraacute la vida teacutermica del bobinado

No trate de calcular la carga de un motor a partir de su corriente La corriente del motor no es directamente proporcional a la carga Condiciones como voltajes de liacutenea des-balanceados tensiones por debajo de la nominal o ambas cosas pueden ocasionar que la corriente se desviacutee de los amperios de placa Para obtener un sistema de corrientes equilibrado en aplicaciones con VFD revise tanto el motor como el drive

Voltaje (VOLTS) La norma NEMA MG 1 define los valores de voltaje normalizados para los motores trifaacutesi-cos Entre los maacutes comunes tenemos 200 230 460 y 575volts

La norma NEMA MG 1 permite que un motor funcione a plusmn10 de su voltaje nominal y al mismo tiempo sentildea-la que esto puede acarrear problemas en el funcionamiento del motor (ej eficiencia) Por ejemplo si el voltaje aplicado se reduce un 10 el motor desarrollaraacute como miacutenimo un 20 menos de torque (par) La corriente de liacutenea tambieacuten puede aumentar (un 10 o maacutes) al igual que la temperatura de operacioacuten del motor

Algunos fabricantes indican en la placa diferentes valores de voltajes tales como los populares 208- 230460 V Dado que la tolerancia NEMA de plusmn10 aplicada a un voltaje de 230 voltios cubre la tensioacuten de 207 voltios (230 x 90 = 207) esto parece seguro El problema es que la tensioacuten real de una fuente de voltaje de 208 voltios puede caer tambieacuten por debajo de los 207 voltios

Ademaacutes aunque sea permitido ordenar la fabricacioacuten de un motor de 480 voltios para conectarlo en una red de 480 voltios no es recomendable En este caso el voltaje normalizado del motor deberiacutea ser de 460 voltios considerando que podriacutea haber una caiacuteda en la tensioacuten de liacutenea

La temperatura de operacioacuten a plena carga de un motor puede ser mayor funcionando con un voltaje des-balanceado que con un voltaje balanceado La eficiencia y la vida uacutetil del bobinado pueden disminuir incluso si la potencia del motor ha sido derrateada

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El desbalance de voltaje (ej diferentes vol-tajes de fase) con frecuencia es ignorado No obstante la norma NEMA MG 1 demanda la reduccioacuten de la potencia nominal si el desbal-ance es mayor al 1 Al maacuteximo desbalance de voltaje permitido del 5 la potencia se debe reducir un 25 (Figura B2) No con-funda desbalance de voltaje con variacioacuten de voltaje Como consecuencia de las peacuterdidas adicionales asociadas a ello un desbalance de voltaje tambieacuten reduce la eficiencia del motor

Letra coacutedigo para determinar los kVA a rotor bloqueado (CODE) La norma NEMA MG 1 10372 define los kVA por hp a rotor bloquea-do con una serie de letras coacutedigo (que van desde la A hasta la V)Generalmente entre maacutes alejada se encuentre la letra coacutedigo de la A mayor seraacute la corriente de Inrush por hp Un motor de repuesto con una letra coacutedigo ldquomayorrdquo puede requerir aguas arriba de la in-stalacioacuten aparamenta eleacutectrica diferente como un arrancador maacutes grande

Disentildeo (DES NEMA DESIGN DESIGN) La norma NEMA MG 1 119 define cuatro tipos de disentildeos de mo-tor (A B C y D) en teacuterminos de las caracteriacutesticas de torque(par) y corriente (ver las Tablas B2 y B3 y la Figura B3) La mayoriacutea de motores son fabricados con Disentildeo B debido a su relativa alta eficiencia y sus caracteriacutesticas de torque (par) Los motores con Disentildeo A pueden ser maacutes eficientes pero se emplean con menos frecuencia debido a que su relativa alta corriente de arranque puede causar molestos disparos en el sistema de proteccioacuten del motor Los motores con Disentildeo A tambieacuten pueden requerir arrancadores maacutes grandes que los normalizados

Tabla B2 Disentildeos NEMA versus caracteriacutesticas de torque y corriente

Disentildeo NEMA A B C D

Corriente a rotor bloqueado Alta Media Media Media

Torque a rotor bloqueado Medio Medio Alto Muy alto

Torque maacuteximo Alto Medio Alto Muy alto

Figura B2 Curva de derrateo por desbalance de voltaje

En la placa de datos designaciones que emplean letras similares tambieacuten representan otras carac-teriacutesticas del motor Lea cuidadosamente la placa para evitar mal interpretar la letra coacutedigo el disentildeo y la clase de aislamiento del motor

10

09

08

75 0 1 2 3 4 5

Porcentaje dedesbalance devoltaje

Desviacioacuten maacutex del voltaje promedioVoltaje promedio= 100 x

Ejemplo El voltaje promedio de 460 467 y 450 es 459 V La desviacioacuten maacutexima del promedio es 9 y el

de desbalance = 100 x = 1964599

FACT

OR D

E DE

RRAT

EO

DE DESBALANCE DE VOLTAJE

(Referencia NEMA Std MG 1 1436)

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Tabla B3 Aplicaciones tiacutepicas para diferentes disentildeos

Disentildeos NEMA Aplicaciones

A y B Ventiladores sopladores de aire bombas centriacutefugas compresores descargados y car-gas que requieran torques relativamente bajos

Disentildeo C Transportadores trituradoras bombas reciprocantes y compresores donde se requieren arranques con carga

Disentildeo D Picos de carga elevados que requieren grandes variaciones de velocidad como pun-zonadoras al igual que polipastos y ascensores

Torq

ue (

del

torq

ue a

ple

na c

arga

)

Velocidad ( de la velocidad sincroacutenica)

0

50

100

150

200

250

300

200 40 60 80 100

Disentildeo C oacute H

Disentildeo D

Disentildeo A B oacute N

Eficiencia nominal (NOM EFF) La eficiencia se define como la potencia de salida dividida entre la potencia de entrada expresada como porcentaje(SalidaEntrada) x 100NEMA requiere que la eficiencia de placa sea el valor ldquonominalrdquo basado en el promedio del mayor grupo de motores con el mismo disentildeo La eficiencia real de cualquier motor deberaacute estar dentro de un margen de toler-ancia basado en una variacioacuten en las peacuterdidas del motor de plusmn20 La eficiencia nominal a menudo es utilizada para calcular el consumo de energiacutea La eficiencia nominal debe ser incluida en la placa de datos de los mo-tores polifaacutesicos cuando asiacute lo exija la norma NEMA Std MG11259

Factor de servicio (SF) En una placa de datos es necesario indicar el valor del factor de servicio solo si es mayor de 10 Las normas industriales incluyen factores de servicio de 10 para motores totalmente cerrados

Figura B3 Curvas torque-velocidad para motores con disentildeo NEMA

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y de 115 para motores abiertos Tambieacuten hay disponibles una gran cantidad de motores totalmente cerrados enfriados con ventilador con factor de servicio 115 y existen motores con factores de servicio de 125 14 y maacutes altos

A frecuencia y voltaje nominales la sobrecarga permisible para un motor con un factor de servicio indicado en la placa es igual a la carga nominal multiplicada por ese factor de servicio Sin embargo tal operacioacuten afectaraacute de forma adversa la eficiencia el factor de potencia y el incremento de temperatura del motor

Protegido teacutermicamente (THERMALLY PROTECTED) Las palabras ldquoPROTEGIDO TERMICAMENTErdquo son necesarias si el motor proporciona toda la proteccioacuten descrita en la norma NEMA MG1 1256 (ver norma NEMA Std MG1 172 y 173)

Proteccioacuten por sobre-temperatura(OVERTEMP PROT_ ) Para identificar el tipo de proteccioacuten en motores con potencias nominales superiores a 1 hp provistos con dispositivos o sistemas de proteccioacuten por sobre-tem-peratura se debe escribir en el espacio en blanco un nuacutemero seguacuten lo establecido por la norma NEMA MG1 1257

Otros teacuterminosOtros teacuterminos que podriacutean aparecer en una placa NEMA incluyen Factor de potencia (FP) y condensadores de correccioacuten (MAX KVAR or MAX CORR KVAR) El factor de po-

tencia es la relacioacuten entre la potencia activa (vatios) y la potencia aparente (voltio amperios) del motor a plena carga Si el factor de potencia estaacute indicado en la placa NEMA recomienda expresarlo en porcentaje (no es un requisito)

La placa de datos tambieacuten puede indicar la capacidad maacutexima del condensador empleado para corregir el fac-tor de potencia con un texto como MAX CORR KVAR seguido de un valor numeacuterico en kilovars Utilizar un condensador maacutes grande que el indicado en placa podriacutea producir voltajes altos que pueden dantildear el motor u otro componente

Rodamientos (SHAFT END BRG DE BRG OPP END BRG ODE BRG) Algunos fabricantes proporcionan en la placa de sus motores los datos de los rodamientos que normalmente incluyen el rodamiento del lado acoplamiento o lado carga (shaft- or drive-end bearing) y el rodamiento lado opuesto acoplamiento o lado opuesto carga A pesar que las designaciones pueden variar entre un fabricantes de rodamientos y otro los tipos tamantildeos y modelos normalmente se indican de acuerdo con las normas de los fabricantes americanos de rodamientos mediante un ldquonuacutemero ABMArdquo

Nuacutemero de serie (SERIAL NO o SER NO) Las placas de datos normalmente incluyen la marca y el nuacutemero de serie del motor u otro nuacutemero exclusivo que puede ser usado para seguir la pista del motor a traveacutes del fabricante

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Apeacutendice C Recomendaciones para almacenar los motores

Aspectos baacutesicos para el almacenaje de motoresLos procedimientos apropiados de almacenaje pueden proteger el motor de dantildeos causados por el ambiente Determine los pasos a seguir basaacutendose en el lugar donde estaraacuten y en el tiempo de almacenamiento Menos de un mes Proteja el motor contra el clima y mantenga la temperatura de los bobinados 5-10degC (10-

20degF) por arriba del ambiente (vea maacutes adelante ldquoPreparacioacuten para el almacenajerdquo)

Maacutes de un mes Siga las recomendaciones dadas en ldquoPreparacioacuten para el almacenajerdquo y ldquoMantenimiento perioacutedicordquo de la Paacutegina 32

Estos intervalos de almacenaje y mantenimiento no son definitivos condiciones especiacuteficas ambientales pueden requerir programaciones diferentes No siempre es praacutectico tratar los motores pequentildeos con los mismos cuidados que se brindan a los motores maacutes grandes o maacutes criacuteticos

Preparacioacuten para el almacenaje Almacenamiento en un lugar cerrado Si es posible almacene los motores en un lugar cerrado y en aacutereas lim-

pias secas y calientes

Almacenamiento a intemperie Si esto fuese necesario cubra el motor con una lona hasta el suelo sin apretar-lo demasiado para permitir circulacioacuten de aire suficiente y minimizar la condensacioacuten Proteja el motor contra una inundacioacuten y vapores quiacutemicos peligrosos

Vibracioacuten ambiental Escoja un aacuterea alejada de fuen-tes de vibracioacuten ambiental tales como maquinarias pesadas aacutereas de produccioacuten carreteras muy transit-adas y viacuteas feacuterreas Cuando el motor se encuentra en reposo una exposicioacuten prolongada incluso a pequentildeas vibraciones puede dantildear sus rodamientosndashej for-macioacuten de estriacuteas (ver Figura C1) Si el motor va a ser almacenado en un aacuterea con alta vibracioacuten ambiental asegure el eje para prevenir que se mueva

Posicioacuten Almacene los motores horizontales en posicioacuten horizontal y los motores verticales en una posicioacuten vertical estable

Conserve los bobinados limpios y secos La mejor forma de preservar las propiedades de aislamiento de los bobinados es prevenir la condensacioacuten y la acumu-lacioacuten de humedad A no ser que la temperatura del aacuterea de almacenamiento esteacute controlada mantenga la temperatura de los bobinados 5-10degC (10-20degF) por arriba del ambiente energizando las resistencias de calefaccioacuten (si el motor las tiene) o aplicando ldquovoltaje reducidordquo a una fase del bobinado Otra forma es conservar el bobinado caliente con una fuentes de calor auxiliar por conveccioacuten o soplando aire caliente dentro del motor

Figura C1 El dantildeo del rodamiento que se muestra corresponde a una separacioacuten de los

elementos rodantes Este comenzoacute al estar sometido a vibracioacuten en reposo durante el

transporte o el almacenamiento

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Resistencia de aislamiento (IR) de los bobinados Antes de almacenar el motor mida y registre el valor de la IR corregido a una temperatura estaacutendar y vuelva a hacer lo mismo justo antes de poner el motor en servicio Antes de instalar el motor realice las acciones pertinentes para corregir cualquier descenso en la IR (Vea la Paacutegina 14 ldquoPrueba de Resistencia de aislamiento (IR) rdquo)

Plagas Tome precauciones para evitar que animales e insectos ingresen al motor Roedores serpientes paacutejaros u otros pequentildeos animales pueden dantildear el aislamiento del bobinado ademaacutes las avispas de barro y otros insectos similares pueden obstruir la ventilacioacuten o los agujeros de drenaje

Superficies del motor Recubra con pintura anti-oxidante todas las superficies externas mecanizadas (espe-cialmente las puntas del eje) y en ambientes huacutemedos tambieacuten recubra las zonas del eje en las que apoyan los cojinetes y otras superficies internas En las aacutereas tropicales aplique un fungicida para proteger los devanados Es posible que sea necesario desmontar el motor para remover la pintura protectora antes de poner el motor en servicio

Rodamientos lubricados con grasa Para prevenir la corrosioacuten y la contaminacioacuten durante largos periacuteodos de almacenamiento limpie las boquillas de entrada de grasa y remueva los tapones de drenaje antes de re-engrasar el motor con grasa compatible Despueacutes de la lubricacioacuten purgue el exceso de grasa o la grasa antigua de la caacutemara de lubricacioacuten haciendo funcionar el motor durante al menos 30 minutos con los tapones removidos

Si el motor ha sido almacenado por varios antildeos la grasa probablemente deberaacute estar endurecida y el tubo de drenaje podriacutea estar obstruido con grasa seca En este caso el motor deberaacute desmontarse para retirar la grasa antigua y posteriormente ser re-lubricado antes de su puesta en servicio

Rodamientos lubricados con aceite Siempre drene el aceite antes de mover el motor Despueacutes de situar el motor en el aacuterea de almacenamiento llene el caacuterter con el aceite correcto que tenga los inhibidores de corrosioacuten y oxidacioacuten adecuados Idealmente el aceite deberaacute cubrir completamente el rodamiento sin sobrepasar el cilindro o tubo que sirve para la contencioacuten del aceite o el sello de laberinto Antes de poner el motor en servicio drene y reemplace el aceite

No re-engrase los rodamientos con el drenaje cerrado o mientras el motor esteacute funcionando

Siempre drene el aceite antes de mover el motor De lo contrario el lubricante puede salpicar al exterior y contaminar los bobinados o incluso iniciar un efecto capilar que puede succionar aceite del caacuterter

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Mantenimiento perioacutedico Mensual Inspeccione el aceite para determinar si existen evidencias de humedad oxidacioacuten o contaminantes

Reemplace el aceite siempre que encuentre contaminacioacuten o cada 12 meses

Cada 1 oacute 3 meses Gire el eje manualmente varias veces para conservar la peliacutecula de lubricante en las pistas de los rodamientos o en los ejes de apoyo de los cojinetes Esto tambieacuten ayuda a prevenir dantildeos en los elementos rodantes (ej estriacuteas) que pueden ocurrir con el tiempo debido incluso a pequentildeas vibraciones

Cada 2 oacute 3 meses Mida la resistencia de aislamiento (IR) y compare los resultados corregidos por temperatura con los valores base tomados antes de almacenar el motor Antes de instalar el motor lleve a cabo las acciones necesarias para corregir cualquier descenso en la IR (Vea la Paacutegina 14 ldquoPrueba de Resistencia de aislamiento (IR)rdquo)

Cada 3 meses Inspeccione los rodamientos lubricados con grasa tomando una muestra del tubo de drenaje para ver si hay humedad oxidacioacuten o contaminacioacuten Si existe humedad probablemente los rodamientos pre-senten dantildeos por oxidacioacuten y sea necesario remplazarlos

Cada 5 antildeos Considere reemplazar la grasa y los rodamientos Para entonces el aceite y los ingredientes de la base de la grasa probablemente se hayan separado y las vibraciones de bajo nivel pueden haber causado es-triacuteas en las pistas de los rodamientos Si se ha acumulado humedad entre las bolas y las pistas pueden haberse presentado dantildeos por oxidacioacuten o corrosioacuten

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Glossary

Temperatura ambientendashLa temperatura del medio de refrigeracioacuten circundante conocida comuacutenmente como temperatura ambienteDato baacutesicondashUna medida tomada cuando el motor estaacute en buen estado que se usa como referencia para labores de seguimiento y anaacutelisisTorque maacuteximondashEl maacuteximo torque que el motor podraacute desarrollar a voltaje y frecuencia nominales sin que se presente una caiacuteda abrupta de la velocidad tambieacuten denominado torque de desenganche o par maacuteximoEficienciandashLa relacioacuten entre el trabajo uacutetil realizado y la energiacutea utilizada para producirlo Es la relacioacuten entre la potencia de salida dividida entre la potencia de entradaVelocidad a plena cargandashLa velocidad a la cual cualquier motor produce su potencia de salida nominalTorque a plena cargandashEl torque requerido para producir la potencia nominal a la velocidad de plena cargaMotor de propoacutesito generalndashMotor de induccioacuten de CA con potencia nominal menor o igual a 500 hp construc-cioacuten abierta o cerrada de trabajo continuo disentildeado con paraacutemetros normalizados con caracteriacutesticas estaacutendar para ser utilizado bajo condiciones de servicio sin restricciones en una aplicacioacuten particular (ver la norma NEMAMG1161)Hercio (Hz)ndashTerminologiacutea preferida para ciclos por segundo(frecuencia)Caballo de fuerza (hp)ndashUna unidad para la medida de la potencia de los motores o la velocidad a la que se hace el trabajo Un caballo de fuerza equivale a 33000 lb-pie por minuto (550 lbbullpie por segundo o 746 vatios Tam-bieacuten es la unidad de potencia de los motores fabricados en el continente norte americanoAislamientondashMaterial no conductivo que separa las partes de un motor que conducen corriente o los materiales adyacentes que se encuentran a diferente potencialKilovatio (kW)ndashUna unidad de potencia eleacutectrica Tambieacuten es la unidad de potencia de los motores eleacutectricos fabricados fuera del continente norte americanoCorriente a rotor bloqueadondashCorriente de liacutenea en estado estable medida a frecuencia y voltaje nominales con el rotor en reposoTorque a rotor bloqueadondashEl torque miacutenimo que el motor desarrollaraacute en reposo para todas las posiciones angu-lares del rotor cuando se aplican el voltaje nominal a frecuencia nominalNEMAndashSiglas de la National Electrical ManufacturersAssociationPolosndashLos polos magneacuteticos que se forman dentro del motor debido a la ubicacioacuten y la conexioacuten de los devana-dosIncremento de temperatura nominalndashEs el aumento de temperatura permisible por encima del ambiente para un motor que esteacute funcionando con cargaRotorndashEl elemento rotativo de cualquier motor o generadorDeslizamientondashLa diferencia entre la velocidad sincroacutenica y la velocidad de operacioacuten comparada con la veloci-dad sincroacutenica expresada en porcentaje Tambieacuten es la diferencia entre la velocidad sincroacutenica y la velocidad de operacioacuten expresada en rpm

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Pie suavendashUna condicioacuten en la cual las patas de un motor y la zona de la base en la que se apoyan no se encuen-tran en el mismo planoEstatorndashLa parte estaacutetica del motor este teacutermino describe comuacutenmente la parte estaacutecionaria del motor que con-tiene los devanadosVelocidad sincroacutenicandashLa velocidad del campo magneacutetico rotativo creado por el bobinado del estator Velocidad sincroacutenica = (Frecuencia x 120) (Nuacutemero de polos)TorquendashLa fuerza rotativa producida por un motor Las unidades del torque se expresan en lb-pie o lb-pul (siste-ma Ingleacutes) o newton-metro (sistema meacutetrico)TendenciandashAnaacutelisis del cambio presentado en una medida tomada durante muchos intervalos de medicioacuten

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Bibliografiacutea

ANSIEASA Standard AR100-2015 Recommended Practice for the Repair of Rotating Electrical Apparatus Electrical Apparatus Service Association Inc St Louis MO 2015 (For information call EASA at 314-993-2220 or browse to wwweasacom)

Electrical Engineering Pocket Handbook Electrical Apparatus Service Association Inc St Louis MO 2015 (For information call EASA at 314-993-2220 or visit wwweasacom)

Mechanical Reference Handbook Electrical Apparatus Service Association Inc St Louis MO 2015 (For information call EASA at 314-993-2220 or visit wwweasacom)

NEMA Standard MG 1-2014 Motors and Generators National Electrical Manufacturers Association Rosslyn VA 2014 (For information call NEMA at 703-841-3200 or visit wwwnemaorg)

NEMA Standard MG 10-2013 Energy Management Guide for Selection and Use of Fixed Frequency Medi-um AC Squirrel-Cage Polyphase Induction Motors National Electrical Manufacturers Association Rosslyn VA 2014 (For information call NEMA at 703-841-3200 or visit wwwnemaorg)

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Notas

Electrical Apparatus Service Association Inc1331 Baur Blvd bull St Louis MO 63132 bull 314-993-2220 bull Fax 314-993-1269

Email easainfoeasacom bull Website wwweasacom

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  • _GoBack
  • 1 Instalacioacuten arranque e informacioacuten baacutesica
    • 11 Consideraciones baacutesicas del sistema
    • 12 Instalacioacuten
    • 13 Procedimientos de arranque
    • 14 Datos baacutesicos
    • 15 Gestioacuten total del motor
      • 2 Seguimiento operacional y mantenimiento
        • 21 Aplicacioacuten-consideraciones especiacuteficas
        • 22 Mantenimiento preventivo predictivo y basado en la confiabilidad
        • 23 Inspeccioacuten y pruebas
        • 24 Re-engrase de los rodamientos
          • Datos baacutesicos del motor y de su instalaci
            • Formato de muestra
            • Otros teacuterminos
              • Como leer la placa de datos de un motor
                • Informacioacuten necesaria
                • Mantenimiento perioacutedico
                  • Recomendaciones para almacenar los motores
                    • Aspectos baacutesicos para el almacenaje de motores
                    • Preparacioacuten para el almacenaje
                      • Notas
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Siempre realice el bloqueo y etiquetado del motor antes de acoplar la carga impulsada Una vez el motor y la carga impulsada funcionen correctamente registre en el formato de esa instalacioacuten los

valores de corriente y voltaje a plena carga de las tres fases del motor (vea en la Paacutegina 22 el modelo del forma-to) Si es posible tambieacuten tome nota de la potencia de entrada con carga

En caso que el motor cuente con sensores de temperatura monitorice las temperaturas en los rodamientos y en el devanado hasta que estas se estabilicen Tome nota de estos valores como tambieacuten de la temperatura ambi-ente y la humedad

Para aplicaciones criacuteticas registre los valores de la firma de las vibraciones en toda la maacutequina para utilizarlos como datos base o valores de referencia en el programa de mantenimiento predictivo (ver a continuacioacuten ldquoDa-tos baacutesicos del motorsistemardquo)

14 Datos baacutesicosLas praacutecticas de mantenimiento han evolucionado desde el reactivo hasta el predictivo lo que hace posible funcionar con menos motores de repuesto poco personal disminuir los tiempos muertos y bajar los costes de operacioacuten Para prolongar al maacuteximo la vida del equipo compare los datos baacutesicos de la instalacioacuten (vea un formato de muestra en la Paacutegina 22) con los resultados de las pruebas futuras que hacen parte del programa de mantenimiento preventivo o predictivo (preferiblemente)Analizar la tendencia de los datos ayuda a los operarios a reconocer cambios en las condiciones y a prevenir fallos catastroacuteficos En caso de que ocurra un fallo la tendencia de los datos podriacutea ayudar tambieacuten a identificar su causa (Vea en la Paacutegina 12 ldquoMantenimiento preventivo predictivo y basado en la confiabilidadrdquo) Para esto los profesionales de los centros de servicio locales pueden ser recursos muy valiosos

Datos baacutesicos del motorsistemaLos cambios en los niveles de vibracioacuten del motorsistema proporcionan la mejor advertencia inicial de que se estaacuten presentando problemas en los componentes del motor o del sistema Otros paraacutemetros a vigilar pueden incluir la temperatura de operacioacuten de los componentes criacuteticos las tolerancias mecaacutenicas y el funcionamiento general del sistema incluyendo salidas como el caudal el tonelaje y el volumen

Meacutetodos para determinar los datos baacutesicosLos datos baacutesicos especiacuteficos del motor incluyen registros de los valores de las pruebas eleacutectricas mecaacutenicas y de vibracioacuten realizadas durante la puesta en servicio de los motores o antes de almacenarlos Idealmente los datos baacutesicos se deben obtener para todos los motores nuevos reparados o montados in situ pero puede que esto no sea praacutectico en algunas aplicacionesLos datos baacutesicos de los motores por lo general incluyen todos o algunos de los siguientes valores Corriente con carga velocidad y voltaje en terminales Los cambios en estos paraacutemetros normalmente

indican que un componente vital del sistema se encuentra dantildeado o que estaacute a punto de fallar Otras pruebas eleacutectricas pueden incluir la resistencia de aislamiento la resistencia en terminales del bobinado a una tempera-tura conocida la corriente y el voltaje en vacio y las caracteriacutesticas de arranque

Algunos cambios en la corriente y la velocidad pueden ser normales dependiendo del tipo de carga

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Anaacutelisis de firma de corriente del motor (MCSA) Este tipo de anaacutelisis diagnoacutestica problemas en la jaula de ardilla del rotor (ej barras rotas o un entrehierro irregular) La prueba es maacutes precisa cuando los datos de referencia han sido establecidos con anterioridad a lo largo de la vida del motor (ver Paacutegina 15)

Comprobaciones mecaacutenicas Estas normalmente consisten en la medicioacuten de la excentricidad en el eje (TIR) y la verificacioacuten del pie suave

Vibraciones Aunque los valores generales de las vibraciones pueden ser utilizados como referencia se pre-fieren los espectros de vibracioacuten en forma de Transformada Raacutepida de Fourier (FFT) tomados en cada uno de los tres planos de los alojamientos de los rodamiento (ver ldquoAnaacutelisis de vibracionesrdquo en la Paacutegina 16) Para determinar los datos baacutesicos en los motores provistos con cojinetes anti-friccioacuten se pueden utilizar sondas de proximidad

Termografiacutea infra-roja Con esta herramienta se pueden detectar cambios en la temperatura de operacioacuten de los componentes criacuteticos del motor especialmente en los rodamientos

Datos baacutesicos para motores nuevos Comparar los valores de faacutebrica de la resistencia de los bobinados y de la corriente en vacio con los datos tomados con carga puede ser de utilidad cuando se monitoriza la condicioacuten de un motor nuevo o para solucionar problemas en el sistema Los datos baacutesicos originales generalmente estaacuten disponibles a traveacutes de los fabricantes o en sus sitios web la precisioacuten de los datos de faacutebrica depende de la forma en la que hayan sido obtenidos pero generalmente es suficiente para su uso en campo

Los datos baacutesicos tomados en un motor instalado recientemente pueden revelar errores (ej conexioacuten para un voltaje incorrecto) y prevenir fallos prematuros en el motor Enveacutes de un ldquosimple toquerdquo para verificar el sentido de giro antes de acoplar el motor con la carga haacutegalo funcionar lo suficiente para medir las corrientes de liacutenea en las tres fases como tambieacuten los voltajes y los niveles de vibracioacuten

Datos baacutesicos para motores reparados Los centros de servicio normalmente suministran los datos de las pruebas en vacio o a plena carga (cuando esteacute estipulado) de los motores que han reparado incluyendo vol-tajes corrientes y espectros de vibracioacuten Comparar estos resultados con los datos baacutesicos histoacutericos o con los obtenidos in situ cuando el motor regresa al servicio pueden confirmar la calidad de la reparacioacuten o poner de manifiesto posibles problemas ocultos del sistema Por ejemplo un aumento en los niveles de vibracioacuten de las pruebas in situ podriacutea indicar problemas en la base o en el equipo impulsado en lugar de un rotor desequilib-rado

Para motores recieacuten reparados que han estado en funcionamiento muchos antildeos las comparaciones con los datos baacutesicos son muy valiosas para el anaacutelisis de la causa raiacutez del fallo e incluso pueden poner de manifiesto dantildeos ocasionados por ciertos tipos de fallos (ej un eje roto) Para identificar correctamente la causa y el efecto y prevenir que estos fallos vuelvan a ocurrir siempre investigue el fallo del equipo al nivel del sistema

Comparar los datos baacutesicos de un motor que ha fallado con los de un motor de repuesto puede revelar una debilidad del sistema relacionada con la aplicacioacuten o el proceso

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Como utilizar los datos baacutesicos del motorsistemaEl mantenimiento realizado durante la operacioacuten normal del motor y en las paradas de produccioacuten planeadas oscila desde un monitoreo al azar hasta un seguimiento programado aunque su frecuencia puede depender del tamantildeo la ubicacioacuten y la naturaleza criacutetica de la aplicacioacuten Para poder realizar comparaciones uacutetiles las vari-ables baacutesicas se deben correlacionar con aquellas que fueron recopiladas durante el arranque inicial o despueacutes de realizar varias reparaciones A continuacioacuten presentamos un par de ejemplos Hacer el anaacutelisis de tendencia de los datos baacutesicos de una bomba centriacutefuga puede alertar al operario sobre un

cambio significativo en la corriente de liacutenea que indica que la eficiencia de la bomba se ha reducido Reparar o reemplazar la bomba restauraraacute la eficiencia del sistema motorbomba mientras se mejora la produccioacuten

Eficiencia del sistema = Eficiencia del motor x Eficiencia de la bomba

094 (eff del motor) x 060 (eff reducida de la bomba) = 056

094 (eff del motor) x 080 (eff de la bomba reparada) = 075

Analizar la tendencia de los datos baacutesicos de la corriente consumida por un motor desacoplado o de la resis-tencia de aislamiento de su bobinado pueden evitar un fallo del bobinado debido a la pronta deteccioacuten de un deterioro del sistema de aislamiento o de un rodamiento desgastado En estos casos por lo general los mo-tores se pueden limpiar y reparar enveacutes de ser rebobinados

15 Gestioacuten total del motorLos programas para efectuar la gestioacuten total de los motores generalmente realizan un seguimiento de las com-pras y de los repuestos en una base de datos utilizando para ello la informacioacuten de la placa del motor su ubicacioacuten y la aplicacioacuten Normalmente tambieacuten realizan el seguimiento de los datos baacutesicos del mantenimien-to del almacenaje y de las reparacionesTales programas bajan los costos reduciendo los tiempos muertos (repuestos faacutecilmente disponibles) y dis-minuyen los inventarios (identificacioacuten de los repuestos que se pueden usar en varios sitios) Aquiacute el punto clave consiste en determinar si la solucioacuten maacutes confiable y menos costosa es almacenar los motores de repuesto in situ o contratarlo con un centro de servicios u otro proveedor

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2 Seguimiento operacional y mantenimiento

21 Aplicacioacuten-consideraciones especiacuteficasEvaluacutee cuidadosamente la aplicacioacuten- consideraciones especiacuteficas para asegurar el funcionamiento confiable y eficiente de sus motores Eficiencia y peacuterdidas de los motores En los motores eleacutectricos la eficiencia se define como la potencia de sali-

da dividida por la potencia de entrada expresada en porcentajeEficiencia = Potencia de salida Potencia de entrada x 100 Debido a las peacuterdidas en el motor una pequentildea parte de la potencia de entrada se convierte en calor en lugar de trabajo Lo anterior incluye las peacuterdidas Isup2R en el estator y el rotor las peacuterdidas por friccioacuten y ventilacioacuten las peacuterdidas en el nuacutecleo y las peacuterdidas adicionales con cargaPotencia de entrada - Potencia de salida = Peacuterdidas en el motorLos motores maacutes eficientes tienen menos peacuterdidas que los motores de eficiencia estaacutendar por lo tanto con-sumen menos energiacutea funcionan maacutes frescos y duran maacutes Por motivos de mercadeo y poliacuteticas de precios los fabricantes han estado clasificando los niveles de eficiencia de los motores utilizando para describirlos teacutermi-nos como energeacutetico-eficientes de alta eficiencia o de eficiencia PremiumLa ley de poliacutetica energeacutetica de 1992 (EPAct) establecioacute los niveles miacutenimos de eficiencia para motores de propoacutesito general con potencias entre 1 y 200 hp y la ley de independencia y proteccioacuten energeacutetica de 2007 (EISA) elevoacute estos valores miacutenimos de eficiencia hasta los niveles Premiumreg de la norma NEMA mientras a su vez ampliaba el alcance de los motores incluidos Como respuesta a esto los fabricantes han aumentado la eficiencia paulatinamente reduciendo las peacuterdidas en los motoresLa eficiencia es una consideracioacuten importante para poder obtener lo maacuteximo de su motor eleacutectrico Con una pequentildea inversioacuten inicial un modelo de motor maacutes eficiente puede tener menores costos de operacioacuten y durar maacutes

Factor de potencia En un circuito CA el factor de potencia es la rel-acioacuten entre los kW (kilovatios) y los kVA (kilovoltio-amperios) y para una carga determinada su valor estaacute entre 0 y 1Elevar un factor de potencia bajo haraacute que la corriente que circula por los cables de alimentacioacuten del motor y otros equipos sea menor y por consigui-ente reduciraacute el calentamiento y el deterioro teacutermico Tambieacuten puede bajar los costes de energiacutea (donde aplique) rebajando o eliminando los sobrecos-tos que cobran las compantildeiacuteas electrificadoras por un bajo factor de potenciaEn la Figura 6 se muestran los puntos en los cuales se pueden instalar condensadores para corregir el factor de potencia de un motor eleacutectrico Por lo general para la mayoriacutea de los motores instalar los condensa-dores en el punto 2 es la mejor opcioacuten y normalmente conectarlos en el punto 1 es mejor que instalarlos en el punto 3 Cuando el motor estaacute desconectado los puntos 2 oacute 3 tambieacuten lo estaacuten

el punto 1 siempre estaacute energizado esto podriacutea provocar sobreten-siones y torques transitorios si hay maacutes motores o equipos inductivos conectados al barraje (bus)

2

1 Bus

Arrancador

Fusibleinterruptor

Contactor

Releacute desobrecarga

Motor

3

Figura 6 Ubicacioacuten de los con-densadores para correccioacuten

del factor potencia en motores de induccioacuten

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La ubicacioacuten en el punto 3 requiere utilizar dispositivos de proteccioacuten de menor capacidad ya que el flujo de corriente disminuye

La ubicacioacuten en el punto 3 puede producir transitorios de conmutacioacuten de gran amplitud o picos de corri-ente en motores que conmutan o que arrancan y paran con frecuenciandashej motores de ascensores motores de varias velocidades con arranque estrella-triaacutengulo por auto transformador en transicioacuten abierta o por devanado partido (excepto la denominada delta extendida o doble delta) Para este tipo de aplicaciones lo mejor es instalar los condensadores en el punto 1

Torques transitorios voltajes y corrientes Bajo ciertas condiciones los motores pueden desarrollar transitori-amente entre 5 a 20 veces su torque nominal Las causas maacutes comunes de estos peligrosos torques transitorios (y de los transitorios de voltaje y de corriente) incluyen Transferencias entre barrajes (bus) y re-cierres desfasados Conexiones invertidas Cambios de alta a baja velocidad(motores con varios bobinados) Corto circuitos externos Conexioacuten y maniobras en equipos de correccioacuten de factor de potencia Correccioacuten exagerada del factor de potencia con condensadores Variadores de frecuencia electroacutenico o drives

Armoacutenicos Algunos tipos de cargas eleacutectricas (ej fuentes de poder electroacutenicas para equipos digitales) con-sumen corriente en forma de ondas distorsionadas que contienen armoacutenicos de frecuencia-ej muacuteltiplos de la frecuencia de liacutenea Los armoacutenicos de voltaje asociados pueden estar presentes en los motores del sistema cau-sando un incremento en las peacuterdidas de los motores Utilice un analizador de calidad de energiacutea para detectar los armoacutenicos y filtros para controlarlos

Corriente de arranque y nuacutemero de arranques Los arranques sucesivos pueden dantildear los motores debido al aumento de la temperatura ocasionado por esta condicioacuten en la que circula una alta corriente De acuerdo con las normas NEMA MG1 1254 y MG 10 181 bajo unas condiciones normales de operacioacuten el nuacutemero de ar-ranques seguros depende del valor de la inercia de la carga a la potencia y velocidad nominales del motor (vea la Tabla 12-7 en la norma NEMA MG 1)En un motor que inicialmente se encuentre a temperatura ambiente se pueden realizar dos arranques suce-sivos ( con el motor desacelerando entre arranques) si no se excede la inercia de la carga y se sigue la ley cuadraacutetica de la curva de carga o un solo arranque si su temperatura inicial no excede su temperatura de op-eracioacuten nominal La ley cuadraacutetica de la curva de carga significa que el torque requerido variacutee con el cuadrado de la velocidad y que el torque a plena carga y a maacutexima velocidad sean igualesPara funcionamiento en condiciones inusuales de carga consulte al fabricante para determinar si el disentildeo del motor es el adecuado Si se requieren arranques adicionales aseguacuterese que el disentildeo del motor los puede soportar sin causar un aumento de temperatura perjudicial Para prologar la vida uacutetil del motor al maacuteximo no exceda el nuacutemero de arranques requeridos por la aplicacioacuten

22 Mantenimiento preventivo predictivo y basado en la confiabilidad Las palabras mantenimiento preventivo (PM) y mantenimiento predictivo (PdM) son teacuterminos familiares pero las labores asociadas con estos meacutetodos y la prolongacioacuten del tiempo de operacioacuten de los motores eleacutectricos no siempre estaacuten claros Esta seccioacuten describe actividades normalmente asociadas al PM y al PdM como tambieacuten una estrategia denominada mantenimiento basado en la confiabilidad (RBM)

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Mantenimiento preventivo (PM) El principal objetivo de este tipo de mantenimiento es evaluar la salud del motor por medio de inspecciones y pruebas Por ejemplo el estado de un bobinado se determina por el valor de los megohmios obtenidos en una prueba de resistencia de aislamiento (IR)La pruebas eleacutectricas normalmente incluyen la IR (a motor parado) y la medicioacuten individual de las corrientes y voltajes de fase (en funcionamiento normal) Son menos comunes las mediciones de la resistencia la induc-tancia y la capacitancia del bobinado asiacute como tambieacuten el anaacutelisis de firma de corriente del motor (MCSA) (vea las Paacuteginas 14-16)En un programa de PM las verificaciones mecaacutenicas generalmente incluyen el anaacutelisis de vibracioacuten (espectros por FFT) y con menos frecuencia el alineamiento (vea las Paacuteginas 4-6 y 16)Otras actividades del PM comuacutenmente incluyen la limpieza e inspeccioacuten la lubricacioacuten la verificacioacuten de los niveles de lubricacioacuten el ajuste de la tensioacuten de las correas y el apriete de los pernos de fijacioacuten Oca-sionalmente tambieacuten se miden las temperaturas con un termoacutemetro infra-rojo o una caacutemara termograacutefica Los niveles de ruido se pueden comprobar de forma subjetiva o utilizando un equipo de anaacutelisis acuacutestico Los veredictos del PM se basan en los resultados de cada actividad

Mantenimiento predictivo (PdM) El mantenimiento predictivo pronostica cuando se deben llevar a cabo trabajos de mantenimiento correctivo (acciones) o cuando podemos esperar que ocurra un fallo Tambieacuten llamado monitoreo por condicioacuten o supervisioacuten de estado el PdM consiste en analizar las tendencias y evaluar la mayoriacutea de las actividades asociadas al PMEn el PdM generalmente se evaluacutean las tendencias de los resultados de las pruebas de resistencia de aislamien-to (IR) e iacutendice de polarizacioacuten (IP ) y algunas veces paraacutemetros del circuito del motor al igual que los valores de corriente y de voltaje como tambieacuten los resultados del anaacutelisis de firma de corriente del motor (MSCA) El anaacutelisis de tendencias de las actividades mecaacutenicas rutinarias normalmente incluye los espectros de vibracioacuten y ocasionalmente los resultados de las mediciones de temperaturaComo ejemplo tenemos si el valor en megohmios de la resistencia de aislamiento de un bobinado era inicial-mente aceptable pero esta tiende a bajar dicha tendencia podraacute ser utilizada para programar actividades de mantenimiento correctivo antes de que los valores de IR caigan hasta un nivel peligroso o para predecir cuaacuten-do seraacuten muy bajos para que el motor funcione de forma segura

PM versus PdM En el PM se evaluacutean el estado de las maacutequinas utilizando un sencillo conjunto de mediciones y observaciones Si los resultados son obvios o se pueden comparar faacutecilmente con paraacutemetros de aceptacioacuten la accioacuten a seguir cualquiera que esta sea estaacute clara Por ejemplo un eje roto necesita reparacioacuten inmediata mientras un valor de resistencia de aislamiento igual a cero sugiere que el motor deberaacute ser rebobinadoLa ventaja del PdM es que en eacutel se analizan las tendencias de los resultados de las pruebas para planificar cuando seraacute necesaria una accioacuten correctiva o poder predecir la fecha en la que ocurriraacute un fallo Por ejemplo proba-blemente antes de la ruptura del eje habraacuten aumentos no lineales de vibracioacuten y de desalineacioacuten Al analizar la tendencia de estas mediciones es posible detectar y corregir condiciones que de otra manera habriacutean derivado en un fallo del eje Asiacute mismo analizar la tendencia de los resultados de las pruebas de IR puede revelar un deterioro en el aislamiento por lo que el motor se puede limpiar y reacondicionar en lugar de ser rebobinado

Mantenimiento basado en la confiabilidad (RBM) El RBM tambieacuten denominado mantenimiento basado en el riesgo (RCM) es un meacutetodo loacutegico para determinar la mejor combinacioacuten de actividades de mantenimiento que permitan aumentar la confiabilidad y la seguridad en la operacioacuten de los equipos Esto incluye limpieza y lubricacioacuten al igual que la reparacioacuten o el cambio de las componentes que han falladoLa confiabilidad expresa la probabilidad que un motor pueda funcionar adecuadamente durante un tiempo especiacutefico bajo condiciones establecidas El RBM reduce el mantenimiento de las actividades maacutes rentables

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por lo que requiere conocimientos sobre los fallos caracteriacutesticos de los motores al igual que sus mani-festaciones y consecuencias

23 Inspeccioacuten y pruebasIndiferentemente que el meacutetodo de mantenimiento preferido sea el PM PdM or el RBM existen un nuacutemero de actividades de control y de herramientas de prueba que podemos escoger Inspeccioacuten Durante esta importante actividad se

pueden detectar partes dantildeadas componentes rotos o que faltan al igual que trayectorias de flujo de aire obstruidas y contaminadas Durante la ejecucioacuten de las actividades de PM or PdM se pueden realizar ajust-es menores (ej tensionar las correas o apretar pernos flojos) asiacute como tambieacuten limpiar el polvo y la con-taminacioacuten de los lugares de acceso Las temperaturas anormales de operacioacuten pueden detectarse con la ayuda de un termoacutemetro infra-rojo o una caacutemara termograacutefica

Prueba de resistencia de aislamiento (IR) En esta prue-ba realizada a motor parado se aplican 500 voltios CC entre el bobinado y la carcasa (tierra) durante 60 segun-dos utilizando por lo general un megoacutemetro Si las fases del bobinado se pueden aislar de forma independiente como en una conexioacuten estrella-delta pruebe cada una de las fases por separado La Tabla 2 muestra los valores miacutenimos aceptables de IR

Tabla 2 Valores miacutenimos de resistencia de aislamiento a tierra recomendados medidos o corregidos a 40degC

Resistencia de aislamiento miacutenima Tipo de maacutequina

IR1min = 100 megohmios La mayoriacutea de maacutequinas de CA con estatores bobinados en pletina fabrica-das despueacutes de 1970

IR1min = 5 megohmios La mayoriacutea de maacutequinas con estatores bobinados en alambre redondo y en pletina con voltajes nominales por debajo de 1kV

Notes R1min = Valor de resistencia de aislamiento miacutenima recomendada para bobinados completos en megaohmios y a 40degC kV = Voltaje nominal liacutenea-liacutenea de la maacutequina en kilovoltios rms Corrija la resistencia de aislamiento a una temperatura base de 40degC de la siguiente forma Rc 40degC = Kt x Rt

Donde Rc 40degC = La resistencia corregida a 40degC (en megohms) Rt = La resistencia de aislamiento medida (en megohmios) Kt = Coeficiente de correccioacuten de temperatura (de la Figura 7)

Para realizar la correccioacuten a 40ordmC de la resistencia de aislamiento medida (Rt) multipliacutequela por el coeficiente de temperatura Kt Rc = Rt x KtC

oefic

ient

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Temperatura del Bobinado en Grados Celsius

Figura 7 Correccioacuten por temperatura de la resistencia de aislamiento

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Prueba de relacioacuten de absorcioacuten dieleacutectrica (DAR) El valor del DAR indica la condicioacuten del bobinado com-parando una medida de resistencias de aislamiento tomada durante un periacuteodo de tiempo con otra medida tomada en un lapso de tiempo maacutes corto Mida la resistencia de aislamiento a los 30 segundos y posteriormente a los 60 segundos con un instrumento digital Para calcular el DAR divida la medida obtenida a los 60 segun-dos por la medida obtenida a los 30 segundos y consulte la tabla 3 para evaluar la condicioacuten del bobinado

Tabla 3 Evaluacioacuten de la relacioacuten de absorcioacuten dieleacutectrica (DAR)

6030 segundos (DAR) Condicioacutenlt 11 Pobre

11 a 124 Cuestionable125 a 13 Aceptable14 a 16 Buena

gt 16 Exelente

Medicioacuten de la resistencia de los bobinados Para verificar conexiones con alta resistencia o posibles conex-iones defectuosas mida la resistencia de los bobinados entre los terminales del motor utilizando un puente o un medidor digital para resistencias bajas (DLRO)

Medicioacuten de la inductancia y capacitancia Con equipos especializados de prueba se pueden comparar las inductancias y capacitancias entre cada par de cables del bobinado y verificar si existe alguacuten desbalance Aunque no hay normas industriales para la aceptacioacuten de estos desbalances los manuales de los fabricantes proporcionan algunas guiacuteas

Anaacutelisis de firma de corriente del motor (MCSA) Esta prueba diagnoacutestica problemas en el rotor detectan-do corrientes inducidas en los devanados del estator y comparando la amplitud de las bandas laterales a 2X frecuencia de deslizamiento a una frecuencia central de 50 oacute 60 Hz Un transformador de corriente (CT) tipo pinza amperimeacutetrica instalado en los cables del motor o los cables de control de un transformador de corriente producen una sentildeal que se muestra en la pantalla de un analizador de espectros generalmente un analizador de vibraciones FFT Para que la prueba sea efectiva la carga aplicada debe producir el deslizamiento sufici-ente para separar las bandas laterales de la frecuencia central Aunque no existen normas industriales para la aceptacioacuten de las pruebas de MSCA los valores de los manuales de los fabricantes sirven como guiacutea La Tabla 4 incluye los problemas que se pueden detectar con esta prueba

Tabla 4 Problemas en el rotor detectables con las pruebas MSCA

Problemas en el rotor Siacutentomas

Fallos de la jaula de ardilla Alta vibracioacuten a la velocidad de operacioacuten 1X con bandas laterales a la frecuencia de paso polar

Barras fisuradas Bandas laterales a la frecuencia de paso polar en los muacuteltiplos de la velocidad de operacioacuten

Barras abiertas o sueltas bull Altos niveles de vibracioacuten a la frecuencia de paso de las barras del rotorbull Bandas laterales a la frecuencia 2X alrededor de la frecuencia de paso de las barras

del rotorbull Muacuteltiplos de la frecuencia de paso de las barras del rotor

La frecuencia de paso de las barras del rotor es igual al nuacutemero de barras del rotor multiplicadas por la velocidad de operacioacuten

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Pruebas de hipot y de impulso (onda de choque) Estas dos pruebas evaluacutean el estado del sistema de aislamiento del motor aplicando a los bobinados una tensioacuten que excede la nominal (una sobretensioacuten) Las pruebas que utilizan sobretensiones pueden causar que un devanado falle provocando una parada de pro-duccioacuten es por esto que estas pruebas no deben formar parte de los programas de PM o PdM (Figura 8) Aunque estas pruebas normalmente no ocasionan dantildeos a los bobinados que se encuen-tran en buenas condiciones pueden causar que los devanados que tengan debilidades eleacutectricas fallen durante la prueba o un poco despueacutes de la misma Nunca aplique sobretensiones a un bobina-do sin contar con un plan B Es mejor que un motor falle bajo condiciones controladas que cuando se encuentre en servicio

Anaacutelisis de vibraciones La prueba mecaacutenica maacutes comuacuten en los programas de PM y PdM es el anaacutelisis de vibraciones utilizando un analizador de espectros FFT La transformada raacutepida de Fouri-er ( FFT) convierte los datos de la vibracioacuten en espectros (amplitud de las formas de onda vs frecuencia) dentro de un amplio rango de frecuencias (Figura 9) Para los motores horizontales los valores de las vibraciones generalmente se toman en los planos horizontal y vertical de ambos rodamientos y axialmente como miacutenimo en uno de los alojamientos de los rodamiento Los valores de vibracioacuten liacutemites seguacuten las normas NEMA aplican solo a motores desacop-ladosndashej a motores que no se encuentran instalados los valores descritos en artiacuteculos teacutecnicos independientes y en los manuales de los fabricantes de los equipos sirven como guiacutea

24 Re-engrase de los rodamientosLa experiencia demuestra que los rodamientos defectuosos causan maacutes fallos en motores que cualquier otra causa particular Para asegurar una larga vida y un funcionamiento confiable del motor verifique regularmente los niveles de lubricacioacuten de los rodamien-tos en busca de fugas y contaminacioacutenDetermine los intervalos de re-lubricacioacuten y el tipo y grado de lubricante adecuados teniendo en cuenta las recomendaciones del fabricante establecidas en la placa de lubricacioacuten (si estaacute disponible) De lo contrario siga las indicaciones descritas en este manual Funciones de los lubricantes Los lubricantes de los rodamientos realizan varias tareas fundamentales que

incluyen Separar las superficies de deslizamiento o de rodadura Reducir el desgaste Minimizar el coeficiente de friccioacuten (ej reduciendo el calentamiento) Remover el calor producido por la friccioacuten Impedir el ingreso de contaminacioacuten Prevenir la corrosioacuten

Figura 8 Las pruebas que emplean sobretensiones no deben formar parte de

un programa de PM o PdM

Velo

cida

d de

la v

ibra

cioacuten

(pul

s p

ico)

Frecuencia (CPM)

Maacutequinas Grado AAplica a maacutequinas sin requerimientos especiales de vibracioacuten

061 g picoAceleracioacuten

constante049 g

60 600 6000 60000 600000

Despla

zamien

to

cons

tante

0002

4rdquo pi

co-pi

co

Liacutemite 015 (montaje resiliente)

0001

9rdquo pi

co-pi

co Limite 012(montaje riacutegido)

Figura 9 Graacutefico NEMA de vibraciones globales

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Rodamientos lubricados con grasa A no ser que se encuentren ldquosellados de por vidardquo los rodamientos lu-bricados con grasa requieren un re-engrase perioacutedico a traveacutes de los tubos de lubricacioacuten Seleccione la grasa compatible la cantidad y los intervalos de lubricacioacuten de acuerdo con las siguientes directrices

Compatibilidad de la grasa No todas las grasas y los aditivos son compatibles por tanto es de vital impor-tancia determinar el tipo de grasa de los rodamientos y re-engrasarlos con un lubricante compatible Los efectos de la incompatibilidad de la grasa variacutean dependiendo de la aplicacioacuten el tipo y el grado de incom-patibilidad y van desde un aumento intermedio del desgaste del rodamiento hasta un fallo catastroacutefico de la maacutequina

Use la Tabla 5 como punto de partida para determinar la compatibilidad de la grasa man-teniendo los siguientes puntos en menteloz No mezcle grasas incompatiblesloz No mezcle grasas cuya compatibilidad se

encuentre al liacutemiteloz Auacuten si la Tabla 5 indica compatibilidad siem-

pre es mejor preguntar a ambos fabricantes No mezcle la grasa si existe una miacutenima dudaDiferentes formulaciones del mismo aceite pueden ser incompatibles por lo que re-lubri-car con grasas de la misma base (ej polyurea con otra polyurea) todaviacutea podriacutea causar problemas Los lubricantes pueden contener ademaacutes aditivos espesantes y algunos de ellos son incompatibles La mejor praacutectica consiste en utilizar la misma grasa que ya existe en los rodamientosndashsiempre y cuando sea la adecuada para la aplicacioacuten

Los signos de incompatibilidad de un lubricante o sus aditivos pueden incluir Aumentos inu-suales del calentamiento desgaste del metal vibracioacuten o emisioacuten ruido cambios inusuales en el color del lubricante un incremento suacutebito de partiacuteculas extrantildeas fugas debidas a los cambios de viscosidad formacioacuten de espuma y emulsionado separacioacuten aparente de fluidos o geles en los visores de aceite

Tabla 5 Compatibilidad de grasas

B = En el liacutemite C = Compatible | = Incompatible

Comp

lejo d

e alum

inio

Comp

lejo d

e bari

oEs

tearat

o de c

alcio

Calci

o anh

idro

Comp

lejo d

e calc

ioSu

lfona

to de

calci

oBe

ntona

(arci

lla)

Estea

rato d

e liio

Litio

anhid

roCo

mplej

o de l

itioPo

lyurea

Con

venc

ional

Polyu

rea es

table

al co

rte

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 Complejo de aluminio I I C I B I I I C I C 2 Complejo de bario I I C I C I I I I I B

3 Estearato de calcio I I C I C C C B C I C 4 Calcio anhidro C C C B B C C C C I C 5 Complejo de calcio I I I B I I I I C C C 6 Sulfonato de calcio B C C B | | B B C I C 7 Bentona (arcilla) I I C C I I | | I I B

8 Estearato de litio I I C C I B I C C I C

9 Litio anhidro I I B C I B I C C I C 10 Complejo de litio C I C C C C I C C I C

11 Polyurea convencional I I I I C I I I I I C 12 Polyurea estable al corte C B C C C C B C C C CEsta informacioacuten solo se debe usar como una guiacutea Consulte al fabricante de cada producto antes de mezclar grasas diferentes

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Cantidad de grasa Un llenado excesivo de la cavidad puede alterar la consistencia de la grasa(cortarla)ndashej calentamiento por friccioacuten que degrada el lubricante separando el aceite de los componentes baacutesicos El exceso de grasa tambieacuten puede contaminar el sistema de aislamiento del motor provocando un fallo prema-turo de los devanados Utilice la siguiente ecuacioacuten para estimar la cantidad de grasa que hay que aplicar durante el re-engrase

G = 011 x OD x W (unidades inglesas) or G = 00048 x OD x W (unidades meacutetricas) Donde G = cantidad de grasa (onzas fluidas o gramos) OD = diaacutemetro exterior del rodamiento( pulgadas o mm) W = ancho del rodamiento (pulgadas o mm) Caacutelculo simple de la cantidad de grasa para un rodamiento de bolas 318 OD = 748rdquo (190 mm) W = 169rdquo (43 mm)

G = 011 x 748rdquo x 169rdquo = 139 oz o G = 00048 x 190 mm x 43 mm = 39 gramos Intervalos de re-engrase Los intervalos de re-engrase para condiciones normales de operacioacuten dependen de la

velocidad y el diaacutemetro interno del rodamiento El intervalo de re-lu-bricacioacuten se calcula con ayuda de la Figura 10 de la siguiente forma loz Busque la velocidad del motor en

el eje horizontalloz Trace una liacutenea vertical desde las

rpm del motor hasta la curva que representa el diaacutemetro interior del rodamiento (en miliacutemetros) o hasta la siguiente medida maacutes pequentildea

loz Desde ese punto trace una liacutenea horizontal hasta interceptar las horas de operacioacuten aplicables para el tipo de rodamiento (intervalo de re-lubricacioacuten)

Condiciones de operacioacuten anormales (ej alta temperatura vibraciones y Figura 10 Intervalos de re-lubricacioacuten para rodamientos de

bolas o rodillos en maacutequinas con ejes horizontales en reposo

Limpie el engrasador y remueva el tapoacuten de drenaje del motor antes de engrasarlo Re-engrase con la cantidad de grasa recomendada para las dimensiones del rodamiento y despueacutes haga funcionar el motor durante al menos 30 minutos sin instalar el tapoacuten de drenaje para purgar el exceso de grasa o la grasa antigua de la caacutemara

1510000

642

100086343

252

15

10080605040302015

10

252

15

100008643

252

15

100075

543

252

15

10075

50

325

215

1000086

43

252

15

100086

43

215

100

HORA

S DE

FUN

CION

AMIE

NTO

C B A

Escala A Riacutegido de bolaslEscala B Rodillos ciliacutendricosEscala C Empuje-bolas y rodillos

RPM100 2 3 4 5 6 7 8 9 1000 2 3 4 5 6 7 8 9 10000

406080100120180200240280

Los intervalos de re-lubricacioacuten para condiciones habituales de funcionamiento pueden ser determinados en funcioacuten dela velocidad y el diaacutemetro interior del rodamiento El diagrama es vaacutelido para rodamientos de maacutequinas con ejeshorizontales en reposo bajo condiciones normales

TIPO DE RODAMIENTO

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contaminacioacuten) pueden requerir un aumento de la frecuencia de re-lubricacioacuten Aparte de la experiencia con la aplicacioacuten no existen reglas simples para determinar el aumento en la frecuencia de re-lubricacioacuten

Rodamientos lubricados con aceite Seleccione el aceite compatible la viscosidad y los intervalos de lubri-cacioacuten de acuerdo con las siguientes directrices

Compatibilidad del aceite Los fabricantes de aceites utilizan muchos aditivos diferentes y algunos de ellos son incompatibles La incompatibilidad de los aditivos del aceite puede producir los mismos problemas ocasionados por la incompatibilidad de las grasas por lo que la mejor praacutectica consiste en determinar el tipo de aceite que hay dentro del caacuterter y re-lubricar con el mismo-siempre y cuando sea apropiado para la aplicacioacuten Si fuese necesario utilizar un aceite diferente pregunte a ambos fabricantes si son compatibles No mezcle los aceites si existe una miacutenima duda

Viscocidad del aceite para rodamientos de bolas y rodillos La Tabla 6 proporciona las directrices para seleccionar la viscosidad del aceite en motores horizontales provistos con rodamientos de bolas y rodillos tomando como baseloz La temperatura de operacioacuten (degC o degF)loz El diaacutemetro medio del rodamiento (dm = (ID + OD)2) en mmloz Velocidad de operacioacuten (n) en rpmloz Nivel de carga del rodamiento (suavenormal o pesadoimpacto)

Tabla 6 Efecto de la temperatura en la seleccioacuten de la viscosidad del aceite para rodamientos de bolas y rodillos en motores horizontales

Viscosidad cinemaacutetica adecuadandashgrado de viscosidad ISO carga suavenormal o [carga pesadaimpacto]

Temperatura de operacioacuten degC (degF)

valor dmn

600000 oacute maacutes 300000 a 600000 300000 o menos

-30 ~ 0 (-22 ~ 32) 15 22 oacute 46 (todas las cargas)

15 22 oacute 46 (todas las cargas)

15 22 oacute 46 todas las cargas)

0 ~ 60 (32 ~ 140) 7 10 oacute 22 [NA] 32 [56 oacute 68] 56 [68]

60 ~ 100 (140 ~ 212) 22 32 oacute 56 [NA] 32 oacute 56 [56 oacute 68] 56 oacute 68 [68 oacute 100]

100 ~ 150 (212 ~ 302) NA (todas las cargas) 56 oacute 68 [68 oacute 100] 56 oacute 68 [100 oacute 460]

Ejemplo Calcule la viscosidad correcta bajo condiciones normales de carga de un rodamiento de bolas 6210 que funciona a 3600 rpm a 90degC (194degF)ndashej la relacioacuten entre la capacidad dinaacutemica del rodamiento y la carga aplicada (Cr Pr) estaacute entre 006 y 012 (006 lt Cr Pr lt012)

loz Calcule el diaacutemetro medio del rodamiento(ID + OD)2) = dm (en mm)(50 + 90)2 = 70 mm

loz Calcule el valor dmn multiplicando el diaacutemetro medio por la velocidad de operacioacuten dm (mm) x n (rpm) = dmn70 x 3600 = 252000 dmn

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loz Seleccione la viscosidad apropiada en la Tabla 6 (en este caso es un aceite para rodamientos o turbinas ISO VG 56 oacute VG 68 )En los motores verticales utilice como guiacutea la Tabla 7 para seleccionar la viscosidad correcta independien-temente del tamantildeo del rodamiento o la velocidad (Nota Si la placa de lubricacioacuten del motor especifica aceite sinteacutetico NO lo sustituya por otro tipo de aceite)

Tabla 7 Viscosidad del aceite en motores verticales con rodamientos de bolas o rodillos

Rodamientos de empuje de bolas de contacto angular

Rodamientos de empuje de rodillos esfeacutericos

Rango de tem-peratura ambiente

Hasta 38degC (100degF)

Por encima de 38degC hasta 60degC (100degF a 140degF)

Hasta 4degC (40degF)

Por encima de 4degC hasta 60degC (40degF a 140degF)

ISO VG 32 68 68 150

Viscosidad del aceite e intervalos de lubricacioacuten para motores con cojinetes anti-friccioacuten En los cojinetes anti-friccioacuten la tolerancia que existe entre su diaacutemetro interno y la zona del eje en la cual se apoya es criacutetica Cualquier pequentildeo contacto metal-metal puede aumentar la temperatura del cojinete y los dantildeos asociados a ello( friccioacuten estriado metal fundido) pueden degradar raacutepidamente el cojinete lo que podriacutea ocasionar un fallo catastroacutefico Para conservar las tolerancias de los cojinetes anti-friccioacuten siga las directrices indicadas en la Tabla 8

Tabla 8 Viscosidad del aceite e intervalos de lubricacioacuten en motores con cojinetes anti-friccioacutens

Temperatura ambiente inicial y rango de temperaturas de operacioacuten degC (degF)

Velocidades del eje (rpm)

Rango de viscosidad ISO

Intervalo de lubricacioacuten

Por debajo de 10degC (50degF) Todas Consulte al fabricante ---

10degC a 32degC(50degF a 90degF)

Mayor a 1800 32 a 68 5000 horas de trabajo o 1 antildeo lo que ocurra primero

Hasta 1800 68 a 100 1 antildeo

Arriba de 32degC (90degF) Todas Consulte al fabricante ---

Intervalos de re-lubricacioacuten con aceite Seleccione los intervalos de re-lubricacioacuten siguiendo las instruc-ciones del fabricante (si estaacuten disponibles) De lo contrario utilice los intervalos indicados en la Tabla 8

ADVERTENCIA Si la unidad tiene bobinas enfriadas por agua esta refrigeracioacuten deberaacute estar operativa De lo contrario la viscosidad del aceite puede caer por debajo de la miacutenima requeri-da para que el rodamiento funcione de forma segura

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Los arranques y paradas frecuentes los ambientes huacutemedos y sucios las temperaturas extremas y otras condiciones de servicio severas requieren cambios de aceite maacutes frecuentes que los indicados en la Tabla 8 Contacte al fabricante para obtener los intervalos de cambio de aceite para situaciones especiacuteficas o verifique regularmente el aceite en busca de decoloracioacuten o contaminacioacuten Reemplaacutecelo si fuese necesario Otra forma para determinar el intervalo del cambio de aceite es enviando a un laboratorio una muestra perioacutedica para su anaacutelisis

Tome las muestras de aceite con el motor en reposo para evitar remover mucho el lubricante Cuando cambie el aceite llene el caacuterter hasta el nivel que normalmente se ve ldquoen reposordquo a traveacutes del visor cuando la maacutequina estaacute parada

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Apeacutendice A Datos baacutesicos del motor y de su instalacioacuten

INSPECCION FISICA (escoja lo que aplique)Faltan partes o estaacuten dantildeadas Pintura exterior defi ciente Sin bloqueo de eje o bloqueo inadecuadoFuga de lubricante Pintura protectora del eje defi ciente Sin defectos visibles

Descripcioacuten de defectos y anomaliacuteas _________________________________________________________________

RESISTENCIA DE AISLAMIENTO NA NPResultado Tensioacuten aplicada Resistencia (megohms)

Pasa Fallo _____ Voltios CC

1-min ________ MΩ10-min _______ MΩ

HIPOT NA NPResultado Tensioacuten aplicada (indique CA o CC)

Pasa Fallo ________ Voltios CA CC

PRUEBA MONO FAacuteSICA DE ROTOR NA NPResultado Corriente (amps) Relacioacuten (max min)

Pasa Fallo

Max ___________Min ___________ __________

RESISTENCIA DE BOBINADOS NA NP

ResultadoResistencia (indique ohms o milliohms)

Cables 1 - 2 Cables 2 - 3 Cables 3 - 1 Pasa Fallo

_________ Ω mΩ

_________ Ω mΩ

_________ Ω mΩ

Si existen maacutes de 3 cables identifi que la conexioacuten entre ellos (ej 1-62-43-5 etc)

IMPULSO NA NPResultado Tensioacuten aplicada

Pasa Fallo ________ Voltios

ACCESORIOS NA NPFuncionan Tipo de dispositivo

Siacute No

Resistencias de calefaccioacuten

PRUEBAS ESTATICAS (MOTOR APAGADO)

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Nota NA signifi ca ldquono aplicardquo y NP signifi ca ldquono realizadardquo

EXENTRICIDAD DEL EJE DE SALIDA NA NPResultado Excentricidad Medida con indicador de

caraacutetula Pasa Fallo __________ (pul o mm)

DIAMETRO DEL EJE DE SALIDA NA NPResultado Diaacutemetro

Medida con microacutemetro Pasa Fallo __________ (pul o mm)

Comentarios sobre las pruebas estaacuteticas (si hay alguno) _________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Formato de muestraID del motor Instalado en FechaMarca Modelo Tipo Ndeg SerieTamantildeo constructivo Encerramiento Voltaje RPMHp kW Amperios a plena carga Efi ciencia a plena carga () Monofaacutesico TrifaacutesicoCoacutedigo Disentildeo Clase de aislamiento PesoRodamiento LA Rodamiento LOA Aplicacioacuten(es)Fecha Instal _______________Amperios en vacio ____ vatios ____

Datos baacutesicos Siacute No

Espectros de vibracioacutenSiacute No

Datos de alineacioacuten Siacute No

Estado del motor Nuevo Reparado Almacenado Ubicacioacuten del motor Motivo del reemplazoHistorial de reparacioacutenComentarios (si hay alguno)

RELACIOacuteN DE ABSORCIOacuteN DIELEacuteCTRICA NA NPResultado 6030 sec (DAR) Condicioacuten

Pasa Fallo

lt 11 Pobre11 a 124 Cuestionable125 a 13 Aceptable14 a 16 Buenogt 16 Exelente

Mida la resistencia de aislamiento (IR) a los 30 segundos y a los 60 segundos con un instrumento digital Divida el valor a los 60-segundos entre el valor a los 30 segundos

Formato de muestra

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Continuacioacuten del formato

NOTAS

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Comentarios sobre las pruebas dinaacutemicas (si hay alguno) __________________________________________________________

PRUEBAS DINAacuteMICAS (MOTOR EN LIacuteNEA)

PRUEBAS EN VACIO NA NPFecha Amps Vatios

Comentarios

ANAacuteLISIS VIBRACIONAL NA NPSe tomaron espectros de vibraciones Siacute NoSi la respuesta es siacute no apunte abajo los datos de las medidas de vibracioacuten)

Resultado

Velocidad de la vibracioacuten medida en puls mms

Lado acoplamientoabajo

OLado op acoplamientoarriba

Pasa Fallo

Horizontal ________ Horizontal ________Vertical ___________ Vertical ___________Axial _____________ Axial _____________

Nota NA signifi ca ldquono aplicardquo y NP signifi ca ldquono realizadardquo

DATOS DE ALINEAMIENTO NA NP

RPMInstalacioacuten En servicio

RPMInstalacioacuten En servicio

Mils mm Mils mm Mils mm Mils mm

Acop

lam

ient

os

corto

s

Desalineamientoparalelo

Acop

lam

ient

os

con

esp

acia

dore

s Desalineamiento paralelo por pul-gada de distanciaDesalineamiento

angular

Pie suave Todas Pie suave Todas

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Apeacutendice B Como leer la placa de datos de un motor

Informacioacuten generalCuando compre o sustituya un motor preste atencioacuten a la terminologiacutea de la placa de datos que describe sus caracteriacutesticas de funcionamiento y su aplicacioacuten Un detalle aparentemente pequentildeo como ldquoDisentildeordquo podriacutea condicionar su eleccioacuten Estar familiarizado con la terminologiacutea de la placa de datos le ayudaraacute a resolver prob-lemas inesperados de funcionamiento

Informacioacuten necesaria Aunque se pueden suministrar maacutes detalles la norma NEMA MG 1 1040 requiere que la placa de datos de un motor cuente con la siguiente informacioacuten (vea la Figura B1) Tamantildeo constructivo (FR) Este normalmente se indica mediante 2 oacute 3 diacutegitos seguidos por una o maacutes letras

que identifican las dimensiones importantes de montaje del motor ej altura de eje y distancias entre los huec-os de fijacioacuten)

Tipo (TYPE) Los fabricantes pueden emplear la casilla opcional de la placa de datos ldquoTyperdquo para designar una familia de productos o rellenarla con otro tipo de adjetivo que identifiquen el montaje la forma o la funcioacuten del motor

Figura B1 Tiacutepica placa de datos NEMA en la que la informacioacuten requerida estaacute resaltadaFigure B1 Typical NEMA nameplate with required information highlighted

FR TYPE

PH

HP RPM SF

VOLTS NEMA NOM EFF

AMPS CODE DES

SF AMPS PF

Temperaturaambiente maacutexima

Tamantildeo constructivo

Nota Las placas de datos pueden incluir el nombre delfabricante y normalmente la ubicacioacuten de su sede principal

Nuacutemero de fases

Clase de aislamiento

Potenciade salida

Corriente acarga nominal

Velocidad acarga nominal

Letra coacutedigo para loskVA de rotor bloqueado

Letra dedisentildeo

Voltaje

Ciclo de trabajoo uso

Frecuencia

Factor se servicio(si es diferente a 10)

Tipo delfabricante

Eficiencia nominalNEMA (cuando searequerida)ldquoPROTEGIDOTERMICAMENTErdquo (siel motor proporcionatoda la proteccioacutendescrita en la normaNEMA MG 1 1256)ldquoPROTECCIOacuteN PORSOBRETEMPERATURA___rdquo y nuacutemero deldispositivo de proteccioacuten(para motores gt1 HP con dispositivos o sistemas de proteccioacuten)

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Potencia de salida (kW) Normalmente expresada en hp o kW este dato indica el valor de la potencia mecaacuteni-ca del motorndashej su capacidad para entregar a la velocidad nominal el torque requerido por la carga

hp = 134 x kW a la inversa kW = 0746 x hp

Ciclo de trabajo o uso (DUTY) Esta designacioacuten especifica el lapso de tiempo durante el cual el motor puede entregar su potencia nominal de forma segura Normalmente es ldquocontinuordquo (Cont) lo que NEMA define como indefinido El ciclo de trabajo de los motores que funcionan de forma intermitente (ej gruacuteas polipastos y actu-adores de vaacutelvulas) generalmente se expresa en minutos Ver la norma NEMA MG 11036

Temperatura ambiente maacutexima Esta es la temperatura maacutexima permitida en el aire circundante para garan-tizar que la temperatura maacutexima de operacioacuten del motor no excede el liacutemite del sistema de aislamiento La temperatura ambiente estaacutendar es de 40degC (104degF) Ver la Nota I en la norma NEMA MG 1 1244

Clase de aislamiento (CLASS INS CLS INSUL CLASS) Esta indica la temperatura que puede soportar el bobinado de un motor y se designa industrialmente con las letras A B F H Entre mayor sea la letra del alfabeto maacutes alta seraacute la temperatura segura de operacioacuten y el bobinado duraraacute maacutes a cualquier temperatura de funcionamiento dada

Velocidad a carga nominal (RPM) Esta es la velocidad a la cual se suministra la potencia de salida a la carga (velocidad a plena carga) Esta seraacute un poco menor que la velocidad sincroacutenica-ej la velocidad del campo magneacutetico rotativo del estator La diferencia entre las dos es la ldquovelocidad de deslizamientordquo o ldquorpm de desli-zamientordquo La Tabla B1 muestra las velocidades a plena carga tiacutepicas para motores pequentildeos y medianos

Tabla B1 Comparacioacuten entre la velocidad sincroacutenica y la velocidad a plena carga para motores de 60 Hz

Velocidad sincroacutenica RPM tiacutepica a plena carga3600 34501800 17501200 1140900 850

Reducir las rpm de deslizamiento aumenta la eficiencia del motor por lo que los disentildeos maacutes eficientes nor-malmente tienen velocidades a plena carga maacutes altas Esto puede ser problemaacutetico a la hora de reemplazar los motores de alta eficiencia en algunas aplicaciones Por ejemplo las bombas centriacutefugas y los ventiladores normalmente demandan una potencia de entrada que variacutea con las rpm elevadas al cubo lo que significa que un pequentildeo incremento en la velocidad produce un aumento mucho maacutes grande de potencia En aplicaciones similares tenga cuidado con esto antes de seleccionar un motor de reemplazo maacutes eficiente

El valor de la temperatura ambiente algunas veces se confunde con el incremento de temperatura El incremento de temperatura normalmente no estaacute expresado en la placa de datos pero la clase de aislamiento siacute El incremento de temperatura se basa en una combinacioacuten de factores como el tipo de encerramiento del motor la clase de aislamiento y el factor de servicio

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Frecuencia (HZ) La frecuencia normalizada en Norte Ameacuterica es 60 Hz y en otras partes del mundo gen-eralmente es de 50 Hz Si la placa de datos muestra maacutes de una frecuencia tambieacuten deberaacute indicar las caracteriacutesticas que dependen de cada una de ellas El aumento del uso de variadores de frecuencia (VFDs) demanda que exista un rango de frecuencias en la placa de datos Si aparece solo una frecuencia consulte al fabricante antes de accionar el motor con un VFD En las aplicaciones que no usan variadores de frecuencia la norma NEMA MG 1 permite una variacioacuten de solo plusmn5 de la frecuencia

Nuacutemero de fases (PH) Una o tres Los motores incluidos en el alcance de este manual son trifaacutesicos alimenta-dos con tres liacuteneas de corriente alterna (CA)

Corriente nominal(AMPS) La corriente nominal son los amperios a potencia nominal (hp) y a frecuencia y voltaje de placa Exceder el valor de la corriente nominal auacuten en una sola fase acortaraacute la vida teacutermica del bobinado

No trate de calcular la carga de un motor a partir de su corriente La corriente del motor no es directamente proporcional a la carga Condiciones como voltajes de liacutenea des-balanceados tensiones por debajo de la nominal o ambas cosas pueden ocasionar que la corriente se desviacutee de los amperios de placa Para obtener un sistema de corrientes equilibrado en aplicaciones con VFD revise tanto el motor como el drive

Voltaje (VOLTS) La norma NEMA MG 1 define los valores de voltaje normalizados para los motores trifaacutesi-cos Entre los maacutes comunes tenemos 200 230 460 y 575volts

La norma NEMA MG 1 permite que un motor funcione a plusmn10 de su voltaje nominal y al mismo tiempo sentildea-la que esto puede acarrear problemas en el funcionamiento del motor (ej eficiencia) Por ejemplo si el voltaje aplicado se reduce un 10 el motor desarrollaraacute como miacutenimo un 20 menos de torque (par) La corriente de liacutenea tambieacuten puede aumentar (un 10 o maacutes) al igual que la temperatura de operacioacuten del motor

Algunos fabricantes indican en la placa diferentes valores de voltajes tales como los populares 208- 230460 V Dado que la tolerancia NEMA de plusmn10 aplicada a un voltaje de 230 voltios cubre la tensioacuten de 207 voltios (230 x 90 = 207) esto parece seguro El problema es que la tensioacuten real de una fuente de voltaje de 208 voltios puede caer tambieacuten por debajo de los 207 voltios

Ademaacutes aunque sea permitido ordenar la fabricacioacuten de un motor de 480 voltios para conectarlo en una red de 480 voltios no es recomendable En este caso el voltaje normalizado del motor deberiacutea ser de 460 voltios considerando que podriacutea haber una caiacuteda en la tensioacuten de liacutenea

La temperatura de operacioacuten a plena carga de un motor puede ser mayor funcionando con un voltaje des-balanceado que con un voltaje balanceado La eficiencia y la vida uacutetil del bobinado pueden disminuir incluso si la potencia del motor ha sido derrateada

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El desbalance de voltaje (ej diferentes vol-tajes de fase) con frecuencia es ignorado No obstante la norma NEMA MG 1 demanda la reduccioacuten de la potencia nominal si el desbal-ance es mayor al 1 Al maacuteximo desbalance de voltaje permitido del 5 la potencia se debe reducir un 25 (Figura B2) No con-funda desbalance de voltaje con variacioacuten de voltaje Como consecuencia de las peacuterdidas adicionales asociadas a ello un desbalance de voltaje tambieacuten reduce la eficiencia del motor

Letra coacutedigo para determinar los kVA a rotor bloqueado (CODE) La norma NEMA MG 1 10372 define los kVA por hp a rotor bloquea-do con una serie de letras coacutedigo (que van desde la A hasta la V)Generalmente entre maacutes alejada se encuentre la letra coacutedigo de la A mayor seraacute la corriente de Inrush por hp Un motor de repuesto con una letra coacutedigo ldquomayorrdquo puede requerir aguas arriba de la in-stalacioacuten aparamenta eleacutectrica diferente como un arrancador maacutes grande

Disentildeo (DES NEMA DESIGN DESIGN) La norma NEMA MG 1 119 define cuatro tipos de disentildeos de mo-tor (A B C y D) en teacuterminos de las caracteriacutesticas de torque(par) y corriente (ver las Tablas B2 y B3 y la Figura B3) La mayoriacutea de motores son fabricados con Disentildeo B debido a su relativa alta eficiencia y sus caracteriacutesticas de torque (par) Los motores con Disentildeo A pueden ser maacutes eficientes pero se emplean con menos frecuencia debido a que su relativa alta corriente de arranque puede causar molestos disparos en el sistema de proteccioacuten del motor Los motores con Disentildeo A tambieacuten pueden requerir arrancadores maacutes grandes que los normalizados

Tabla B2 Disentildeos NEMA versus caracteriacutesticas de torque y corriente

Disentildeo NEMA A B C D

Corriente a rotor bloqueado Alta Media Media Media

Torque a rotor bloqueado Medio Medio Alto Muy alto

Torque maacuteximo Alto Medio Alto Muy alto

Figura B2 Curva de derrateo por desbalance de voltaje

En la placa de datos designaciones que emplean letras similares tambieacuten representan otras carac-teriacutesticas del motor Lea cuidadosamente la placa para evitar mal interpretar la letra coacutedigo el disentildeo y la clase de aislamiento del motor

10

09

08

75 0 1 2 3 4 5

Porcentaje dedesbalance devoltaje

Desviacioacuten maacutex del voltaje promedioVoltaje promedio= 100 x

Ejemplo El voltaje promedio de 460 467 y 450 es 459 V La desviacioacuten maacutexima del promedio es 9 y el

de desbalance = 100 x = 1964599

FACT

OR D

E DE

RRAT

EO

DE DESBALANCE DE VOLTAJE

(Referencia NEMA Std MG 1 1436)

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Tabla B3 Aplicaciones tiacutepicas para diferentes disentildeos

Disentildeos NEMA Aplicaciones

A y B Ventiladores sopladores de aire bombas centriacutefugas compresores descargados y car-gas que requieran torques relativamente bajos

Disentildeo C Transportadores trituradoras bombas reciprocantes y compresores donde se requieren arranques con carga

Disentildeo D Picos de carga elevados que requieren grandes variaciones de velocidad como pun-zonadoras al igual que polipastos y ascensores

Torq

ue (

del

torq

ue a

ple

na c

arga

)

Velocidad ( de la velocidad sincroacutenica)

0

50

100

150

200

250

300

200 40 60 80 100

Disentildeo C oacute H

Disentildeo D

Disentildeo A B oacute N

Eficiencia nominal (NOM EFF) La eficiencia se define como la potencia de salida dividida entre la potencia de entrada expresada como porcentaje(SalidaEntrada) x 100NEMA requiere que la eficiencia de placa sea el valor ldquonominalrdquo basado en el promedio del mayor grupo de motores con el mismo disentildeo La eficiencia real de cualquier motor deberaacute estar dentro de un margen de toler-ancia basado en una variacioacuten en las peacuterdidas del motor de plusmn20 La eficiencia nominal a menudo es utilizada para calcular el consumo de energiacutea La eficiencia nominal debe ser incluida en la placa de datos de los mo-tores polifaacutesicos cuando asiacute lo exija la norma NEMA Std MG11259

Factor de servicio (SF) En una placa de datos es necesario indicar el valor del factor de servicio solo si es mayor de 10 Las normas industriales incluyen factores de servicio de 10 para motores totalmente cerrados

Figura B3 Curvas torque-velocidad para motores con disentildeo NEMA

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y de 115 para motores abiertos Tambieacuten hay disponibles una gran cantidad de motores totalmente cerrados enfriados con ventilador con factor de servicio 115 y existen motores con factores de servicio de 125 14 y maacutes altos

A frecuencia y voltaje nominales la sobrecarga permisible para un motor con un factor de servicio indicado en la placa es igual a la carga nominal multiplicada por ese factor de servicio Sin embargo tal operacioacuten afectaraacute de forma adversa la eficiencia el factor de potencia y el incremento de temperatura del motor

Protegido teacutermicamente (THERMALLY PROTECTED) Las palabras ldquoPROTEGIDO TERMICAMENTErdquo son necesarias si el motor proporciona toda la proteccioacuten descrita en la norma NEMA MG1 1256 (ver norma NEMA Std MG1 172 y 173)

Proteccioacuten por sobre-temperatura(OVERTEMP PROT_ ) Para identificar el tipo de proteccioacuten en motores con potencias nominales superiores a 1 hp provistos con dispositivos o sistemas de proteccioacuten por sobre-tem-peratura se debe escribir en el espacio en blanco un nuacutemero seguacuten lo establecido por la norma NEMA MG1 1257

Otros teacuterminosOtros teacuterminos que podriacutean aparecer en una placa NEMA incluyen Factor de potencia (FP) y condensadores de correccioacuten (MAX KVAR or MAX CORR KVAR) El factor de po-

tencia es la relacioacuten entre la potencia activa (vatios) y la potencia aparente (voltio amperios) del motor a plena carga Si el factor de potencia estaacute indicado en la placa NEMA recomienda expresarlo en porcentaje (no es un requisito)

La placa de datos tambieacuten puede indicar la capacidad maacutexima del condensador empleado para corregir el fac-tor de potencia con un texto como MAX CORR KVAR seguido de un valor numeacuterico en kilovars Utilizar un condensador maacutes grande que el indicado en placa podriacutea producir voltajes altos que pueden dantildear el motor u otro componente

Rodamientos (SHAFT END BRG DE BRG OPP END BRG ODE BRG) Algunos fabricantes proporcionan en la placa de sus motores los datos de los rodamientos que normalmente incluyen el rodamiento del lado acoplamiento o lado carga (shaft- or drive-end bearing) y el rodamiento lado opuesto acoplamiento o lado opuesto carga A pesar que las designaciones pueden variar entre un fabricantes de rodamientos y otro los tipos tamantildeos y modelos normalmente se indican de acuerdo con las normas de los fabricantes americanos de rodamientos mediante un ldquonuacutemero ABMArdquo

Nuacutemero de serie (SERIAL NO o SER NO) Las placas de datos normalmente incluyen la marca y el nuacutemero de serie del motor u otro nuacutemero exclusivo que puede ser usado para seguir la pista del motor a traveacutes del fabricante

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Apeacutendice C Recomendaciones para almacenar los motores

Aspectos baacutesicos para el almacenaje de motoresLos procedimientos apropiados de almacenaje pueden proteger el motor de dantildeos causados por el ambiente Determine los pasos a seguir basaacutendose en el lugar donde estaraacuten y en el tiempo de almacenamiento Menos de un mes Proteja el motor contra el clima y mantenga la temperatura de los bobinados 5-10degC (10-

20degF) por arriba del ambiente (vea maacutes adelante ldquoPreparacioacuten para el almacenajerdquo)

Maacutes de un mes Siga las recomendaciones dadas en ldquoPreparacioacuten para el almacenajerdquo y ldquoMantenimiento perioacutedicordquo de la Paacutegina 32

Estos intervalos de almacenaje y mantenimiento no son definitivos condiciones especiacuteficas ambientales pueden requerir programaciones diferentes No siempre es praacutectico tratar los motores pequentildeos con los mismos cuidados que se brindan a los motores maacutes grandes o maacutes criacuteticos

Preparacioacuten para el almacenaje Almacenamiento en un lugar cerrado Si es posible almacene los motores en un lugar cerrado y en aacutereas lim-

pias secas y calientes

Almacenamiento a intemperie Si esto fuese necesario cubra el motor con una lona hasta el suelo sin apretar-lo demasiado para permitir circulacioacuten de aire suficiente y minimizar la condensacioacuten Proteja el motor contra una inundacioacuten y vapores quiacutemicos peligrosos

Vibracioacuten ambiental Escoja un aacuterea alejada de fuen-tes de vibracioacuten ambiental tales como maquinarias pesadas aacutereas de produccioacuten carreteras muy transit-adas y viacuteas feacuterreas Cuando el motor se encuentra en reposo una exposicioacuten prolongada incluso a pequentildeas vibraciones puede dantildear sus rodamientosndashej for-macioacuten de estriacuteas (ver Figura C1) Si el motor va a ser almacenado en un aacuterea con alta vibracioacuten ambiental asegure el eje para prevenir que se mueva

Posicioacuten Almacene los motores horizontales en posicioacuten horizontal y los motores verticales en una posicioacuten vertical estable

Conserve los bobinados limpios y secos La mejor forma de preservar las propiedades de aislamiento de los bobinados es prevenir la condensacioacuten y la acumu-lacioacuten de humedad A no ser que la temperatura del aacuterea de almacenamiento esteacute controlada mantenga la temperatura de los bobinados 5-10degC (10-20degF) por arriba del ambiente energizando las resistencias de calefaccioacuten (si el motor las tiene) o aplicando ldquovoltaje reducidordquo a una fase del bobinado Otra forma es conservar el bobinado caliente con una fuentes de calor auxiliar por conveccioacuten o soplando aire caliente dentro del motor

Figura C1 El dantildeo del rodamiento que se muestra corresponde a una separacioacuten de los

elementos rodantes Este comenzoacute al estar sometido a vibracioacuten en reposo durante el

transporte o el almacenamiento

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Resistencia de aislamiento (IR) de los bobinados Antes de almacenar el motor mida y registre el valor de la IR corregido a una temperatura estaacutendar y vuelva a hacer lo mismo justo antes de poner el motor en servicio Antes de instalar el motor realice las acciones pertinentes para corregir cualquier descenso en la IR (Vea la Paacutegina 14 ldquoPrueba de Resistencia de aislamiento (IR) rdquo)

Plagas Tome precauciones para evitar que animales e insectos ingresen al motor Roedores serpientes paacutejaros u otros pequentildeos animales pueden dantildear el aislamiento del bobinado ademaacutes las avispas de barro y otros insectos similares pueden obstruir la ventilacioacuten o los agujeros de drenaje

Superficies del motor Recubra con pintura anti-oxidante todas las superficies externas mecanizadas (espe-cialmente las puntas del eje) y en ambientes huacutemedos tambieacuten recubra las zonas del eje en las que apoyan los cojinetes y otras superficies internas En las aacutereas tropicales aplique un fungicida para proteger los devanados Es posible que sea necesario desmontar el motor para remover la pintura protectora antes de poner el motor en servicio

Rodamientos lubricados con grasa Para prevenir la corrosioacuten y la contaminacioacuten durante largos periacuteodos de almacenamiento limpie las boquillas de entrada de grasa y remueva los tapones de drenaje antes de re-engrasar el motor con grasa compatible Despueacutes de la lubricacioacuten purgue el exceso de grasa o la grasa antigua de la caacutemara de lubricacioacuten haciendo funcionar el motor durante al menos 30 minutos con los tapones removidos

Si el motor ha sido almacenado por varios antildeos la grasa probablemente deberaacute estar endurecida y el tubo de drenaje podriacutea estar obstruido con grasa seca En este caso el motor deberaacute desmontarse para retirar la grasa antigua y posteriormente ser re-lubricado antes de su puesta en servicio

Rodamientos lubricados con aceite Siempre drene el aceite antes de mover el motor Despueacutes de situar el motor en el aacuterea de almacenamiento llene el caacuterter con el aceite correcto que tenga los inhibidores de corrosioacuten y oxidacioacuten adecuados Idealmente el aceite deberaacute cubrir completamente el rodamiento sin sobrepasar el cilindro o tubo que sirve para la contencioacuten del aceite o el sello de laberinto Antes de poner el motor en servicio drene y reemplace el aceite

No re-engrase los rodamientos con el drenaje cerrado o mientras el motor esteacute funcionando

Siempre drene el aceite antes de mover el motor De lo contrario el lubricante puede salpicar al exterior y contaminar los bobinados o incluso iniciar un efecto capilar que puede succionar aceite del caacuterter

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Mantenimiento perioacutedico Mensual Inspeccione el aceite para determinar si existen evidencias de humedad oxidacioacuten o contaminantes

Reemplace el aceite siempre que encuentre contaminacioacuten o cada 12 meses

Cada 1 oacute 3 meses Gire el eje manualmente varias veces para conservar la peliacutecula de lubricante en las pistas de los rodamientos o en los ejes de apoyo de los cojinetes Esto tambieacuten ayuda a prevenir dantildeos en los elementos rodantes (ej estriacuteas) que pueden ocurrir con el tiempo debido incluso a pequentildeas vibraciones

Cada 2 oacute 3 meses Mida la resistencia de aislamiento (IR) y compare los resultados corregidos por temperatura con los valores base tomados antes de almacenar el motor Antes de instalar el motor lleve a cabo las acciones necesarias para corregir cualquier descenso en la IR (Vea la Paacutegina 14 ldquoPrueba de Resistencia de aislamiento (IR)rdquo)

Cada 3 meses Inspeccione los rodamientos lubricados con grasa tomando una muestra del tubo de drenaje para ver si hay humedad oxidacioacuten o contaminacioacuten Si existe humedad probablemente los rodamientos pre-senten dantildeos por oxidacioacuten y sea necesario remplazarlos

Cada 5 antildeos Considere reemplazar la grasa y los rodamientos Para entonces el aceite y los ingredientes de la base de la grasa probablemente se hayan separado y las vibraciones de bajo nivel pueden haber causado es-triacuteas en las pistas de los rodamientos Si se ha acumulado humedad entre las bolas y las pistas pueden haberse presentado dantildeos por oxidacioacuten o corrosioacuten

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Glossary

Temperatura ambientendashLa temperatura del medio de refrigeracioacuten circundante conocida comuacutenmente como temperatura ambienteDato baacutesicondashUna medida tomada cuando el motor estaacute en buen estado que se usa como referencia para labores de seguimiento y anaacutelisisTorque maacuteximondashEl maacuteximo torque que el motor podraacute desarrollar a voltaje y frecuencia nominales sin que se presente una caiacuteda abrupta de la velocidad tambieacuten denominado torque de desenganche o par maacuteximoEficienciandashLa relacioacuten entre el trabajo uacutetil realizado y la energiacutea utilizada para producirlo Es la relacioacuten entre la potencia de salida dividida entre la potencia de entradaVelocidad a plena cargandashLa velocidad a la cual cualquier motor produce su potencia de salida nominalTorque a plena cargandashEl torque requerido para producir la potencia nominal a la velocidad de plena cargaMotor de propoacutesito generalndashMotor de induccioacuten de CA con potencia nominal menor o igual a 500 hp construc-cioacuten abierta o cerrada de trabajo continuo disentildeado con paraacutemetros normalizados con caracteriacutesticas estaacutendar para ser utilizado bajo condiciones de servicio sin restricciones en una aplicacioacuten particular (ver la norma NEMAMG1161)Hercio (Hz)ndashTerminologiacutea preferida para ciclos por segundo(frecuencia)Caballo de fuerza (hp)ndashUna unidad para la medida de la potencia de los motores o la velocidad a la que se hace el trabajo Un caballo de fuerza equivale a 33000 lb-pie por minuto (550 lbbullpie por segundo o 746 vatios Tam-bieacuten es la unidad de potencia de los motores fabricados en el continente norte americanoAislamientondashMaterial no conductivo que separa las partes de un motor que conducen corriente o los materiales adyacentes que se encuentran a diferente potencialKilovatio (kW)ndashUna unidad de potencia eleacutectrica Tambieacuten es la unidad de potencia de los motores eleacutectricos fabricados fuera del continente norte americanoCorriente a rotor bloqueadondashCorriente de liacutenea en estado estable medida a frecuencia y voltaje nominales con el rotor en reposoTorque a rotor bloqueadondashEl torque miacutenimo que el motor desarrollaraacute en reposo para todas las posiciones angu-lares del rotor cuando se aplican el voltaje nominal a frecuencia nominalNEMAndashSiglas de la National Electrical ManufacturersAssociationPolosndashLos polos magneacuteticos que se forman dentro del motor debido a la ubicacioacuten y la conexioacuten de los devana-dosIncremento de temperatura nominalndashEs el aumento de temperatura permisible por encima del ambiente para un motor que esteacute funcionando con cargaRotorndashEl elemento rotativo de cualquier motor o generadorDeslizamientondashLa diferencia entre la velocidad sincroacutenica y la velocidad de operacioacuten comparada con la veloci-dad sincroacutenica expresada en porcentaje Tambieacuten es la diferencia entre la velocidad sincroacutenica y la velocidad de operacioacuten expresada en rpm

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Pie suavendashUna condicioacuten en la cual las patas de un motor y la zona de la base en la que se apoyan no se encuen-tran en el mismo planoEstatorndashLa parte estaacutetica del motor este teacutermino describe comuacutenmente la parte estaacutecionaria del motor que con-tiene los devanadosVelocidad sincroacutenicandashLa velocidad del campo magneacutetico rotativo creado por el bobinado del estator Velocidad sincroacutenica = (Frecuencia x 120) (Nuacutemero de polos)TorquendashLa fuerza rotativa producida por un motor Las unidades del torque se expresan en lb-pie o lb-pul (siste-ma Ingleacutes) o newton-metro (sistema meacutetrico)TendenciandashAnaacutelisis del cambio presentado en una medida tomada durante muchos intervalos de medicioacuten

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Bibliografiacutea

ANSIEASA Standard AR100-2015 Recommended Practice for the Repair of Rotating Electrical Apparatus Electrical Apparatus Service Association Inc St Louis MO 2015 (For information call EASA at 314-993-2220 or browse to wwweasacom)

Electrical Engineering Pocket Handbook Electrical Apparatus Service Association Inc St Louis MO 2015 (For information call EASA at 314-993-2220 or visit wwweasacom)

Mechanical Reference Handbook Electrical Apparatus Service Association Inc St Louis MO 2015 (For information call EASA at 314-993-2220 or visit wwweasacom)

NEMA Standard MG 1-2014 Motors and Generators National Electrical Manufacturers Association Rosslyn VA 2014 (For information call NEMA at 703-841-3200 or visit wwwnemaorg)

NEMA Standard MG 10-2013 Energy Management Guide for Selection and Use of Fixed Frequency Medi-um AC Squirrel-Cage Polyphase Induction Motors National Electrical Manufacturers Association Rosslyn VA 2014 (For information call NEMA at 703-841-3200 or visit wwwnemaorg)

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Notas

Electrical Apparatus Service Association Inc1331 Baur Blvd bull St Louis MO 63132 bull 314-993-2220 bull Fax 314-993-1269

Email easainfoeasacom bull Website wwweasacom

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  • 1 Instalacioacuten arranque e informacioacuten baacutesica
    • 11 Consideraciones baacutesicas del sistema
    • 12 Instalacioacuten
    • 13 Procedimientos de arranque
    • 14 Datos baacutesicos
    • 15 Gestioacuten total del motor
      • 2 Seguimiento operacional y mantenimiento
        • 21 Aplicacioacuten-consideraciones especiacuteficas
        • 22 Mantenimiento preventivo predictivo y basado en la confiabilidad
        • 23 Inspeccioacuten y pruebas
        • 24 Re-engrase de los rodamientos
          • Datos baacutesicos del motor y de su instalaci
            • Formato de muestra
            • Otros teacuterminos
              • Como leer la placa de datos de un motor
                • Informacioacuten necesaria
                • Mantenimiento perioacutedico
                  • Recomendaciones para almacenar los motores
                    • Aspectos baacutesicos para el almacenaje de motores
                    • Preparacioacuten para el almacenaje
                      • Notas
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Anaacutelisis de firma de corriente del motor (MCSA) Este tipo de anaacutelisis diagnoacutestica problemas en la jaula de ardilla del rotor (ej barras rotas o un entrehierro irregular) La prueba es maacutes precisa cuando los datos de referencia han sido establecidos con anterioridad a lo largo de la vida del motor (ver Paacutegina 15)

Comprobaciones mecaacutenicas Estas normalmente consisten en la medicioacuten de la excentricidad en el eje (TIR) y la verificacioacuten del pie suave

Vibraciones Aunque los valores generales de las vibraciones pueden ser utilizados como referencia se pre-fieren los espectros de vibracioacuten en forma de Transformada Raacutepida de Fourier (FFT) tomados en cada uno de los tres planos de los alojamientos de los rodamiento (ver ldquoAnaacutelisis de vibracionesrdquo en la Paacutegina 16) Para determinar los datos baacutesicos en los motores provistos con cojinetes anti-friccioacuten se pueden utilizar sondas de proximidad

Termografiacutea infra-roja Con esta herramienta se pueden detectar cambios en la temperatura de operacioacuten de los componentes criacuteticos del motor especialmente en los rodamientos

Datos baacutesicos para motores nuevos Comparar los valores de faacutebrica de la resistencia de los bobinados y de la corriente en vacio con los datos tomados con carga puede ser de utilidad cuando se monitoriza la condicioacuten de un motor nuevo o para solucionar problemas en el sistema Los datos baacutesicos originales generalmente estaacuten disponibles a traveacutes de los fabricantes o en sus sitios web la precisioacuten de los datos de faacutebrica depende de la forma en la que hayan sido obtenidos pero generalmente es suficiente para su uso en campo

Los datos baacutesicos tomados en un motor instalado recientemente pueden revelar errores (ej conexioacuten para un voltaje incorrecto) y prevenir fallos prematuros en el motor Enveacutes de un ldquosimple toquerdquo para verificar el sentido de giro antes de acoplar el motor con la carga haacutegalo funcionar lo suficiente para medir las corrientes de liacutenea en las tres fases como tambieacuten los voltajes y los niveles de vibracioacuten

Datos baacutesicos para motores reparados Los centros de servicio normalmente suministran los datos de las pruebas en vacio o a plena carga (cuando esteacute estipulado) de los motores que han reparado incluyendo vol-tajes corrientes y espectros de vibracioacuten Comparar estos resultados con los datos baacutesicos histoacutericos o con los obtenidos in situ cuando el motor regresa al servicio pueden confirmar la calidad de la reparacioacuten o poner de manifiesto posibles problemas ocultos del sistema Por ejemplo un aumento en los niveles de vibracioacuten de las pruebas in situ podriacutea indicar problemas en la base o en el equipo impulsado en lugar de un rotor desequilib-rado

Para motores recieacuten reparados que han estado en funcionamiento muchos antildeos las comparaciones con los datos baacutesicos son muy valiosas para el anaacutelisis de la causa raiacutez del fallo e incluso pueden poner de manifiesto dantildeos ocasionados por ciertos tipos de fallos (ej un eje roto) Para identificar correctamente la causa y el efecto y prevenir que estos fallos vuelvan a ocurrir siempre investigue el fallo del equipo al nivel del sistema

Comparar los datos baacutesicos de un motor que ha fallado con los de un motor de repuesto puede revelar una debilidad del sistema relacionada con la aplicacioacuten o el proceso

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Como utilizar los datos baacutesicos del motorsistemaEl mantenimiento realizado durante la operacioacuten normal del motor y en las paradas de produccioacuten planeadas oscila desde un monitoreo al azar hasta un seguimiento programado aunque su frecuencia puede depender del tamantildeo la ubicacioacuten y la naturaleza criacutetica de la aplicacioacuten Para poder realizar comparaciones uacutetiles las vari-ables baacutesicas se deben correlacionar con aquellas que fueron recopiladas durante el arranque inicial o despueacutes de realizar varias reparaciones A continuacioacuten presentamos un par de ejemplos Hacer el anaacutelisis de tendencia de los datos baacutesicos de una bomba centriacutefuga puede alertar al operario sobre un

cambio significativo en la corriente de liacutenea que indica que la eficiencia de la bomba se ha reducido Reparar o reemplazar la bomba restauraraacute la eficiencia del sistema motorbomba mientras se mejora la produccioacuten

Eficiencia del sistema = Eficiencia del motor x Eficiencia de la bomba

094 (eff del motor) x 060 (eff reducida de la bomba) = 056

094 (eff del motor) x 080 (eff de la bomba reparada) = 075

Analizar la tendencia de los datos baacutesicos de la corriente consumida por un motor desacoplado o de la resis-tencia de aislamiento de su bobinado pueden evitar un fallo del bobinado debido a la pronta deteccioacuten de un deterioro del sistema de aislamiento o de un rodamiento desgastado En estos casos por lo general los mo-tores se pueden limpiar y reparar enveacutes de ser rebobinados

15 Gestioacuten total del motorLos programas para efectuar la gestioacuten total de los motores generalmente realizan un seguimiento de las com-pras y de los repuestos en una base de datos utilizando para ello la informacioacuten de la placa del motor su ubicacioacuten y la aplicacioacuten Normalmente tambieacuten realizan el seguimiento de los datos baacutesicos del mantenimien-to del almacenaje y de las reparacionesTales programas bajan los costos reduciendo los tiempos muertos (repuestos faacutecilmente disponibles) y dis-minuyen los inventarios (identificacioacuten de los repuestos que se pueden usar en varios sitios) Aquiacute el punto clave consiste en determinar si la solucioacuten maacutes confiable y menos costosa es almacenar los motores de repuesto in situ o contratarlo con un centro de servicios u otro proveedor

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2 Seguimiento operacional y mantenimiento

21 Aplicacioacuten-consideraciones especiacuteficasEvaluacutee cuidadosamente la aplicacioacuten- consideraciones especiacuteficas para asegurar el funcionamiento confiable y eficiente de sus motores Eficiencia y peacuterdidas de los motores En los motores eleacutectricos la eficiencia se define como la potencia de sali-

da dividida por la potencia de entrada expresada en porcentajeEficiencia = Potencia de salida Potencia de entrada x 100 Debido a las peacuterdidas en el motor una pequentildea parte de la potencia de entrada se convierte en calor en lugar de trabajo Lo anterior incluye las peacuterdidas Isup2R en el estator y el rotor las peacuterdidas por friccioacuten y ventilacioacuten las peacuterdidas en el nuacutecleo y las peacuterdidas adicionales con cargaPotencia de entrada - Potencia de salida = Peacuterdidas en el motorLos motores maacutes eficientes tienen menos peacuterdidas que los motores de eficiencia estaacutendar por lo tanto con-sumen menos energiacutea funcionan maacutes frescos y duran maacutes Por motivos de mercadeo y poliacuteticas de precios los fabricantes han estado clasificando los niveles de eficiencia de los motores utilizando para describirlos teacutermi-nos como energeacutetico-eficientes de alta eficiencia o de eficiencia PremiumLa ley de poliacutetica energeacutetica de 1992 (EPAct) establecioacute los niveles miacutenimos de eficiencia para motores de propoacutesito general con potencias entre 1 y 200 hp y la ley de independencia y proteccioacuten energeacutetica de 2007 (EISA) elevoacute estos valores miacutenimos de eficiencia hasta los niveles Premiumreg de la norma NEMA mientras a su vez ampliaba el alcance de los motores incluidos Como respuesta a esto los fabricantes han aumentado la eficiencia paulatinamente reduciendo las peacuterdidas en los motoresLa eficiencia es una consideracioacuten importante para poder obtener lo maacuteximo de su motor eleacutectrico Con una pequentildea inversioacuten inicial un modelo de motor maacutes eficiente puede tener menores costos de operacioacuten y durar maacutes

Factor de potencia En un circuito CA el factor de potencia es la rel-acioacuten entre los kW (kilovatios) y los kVA (kilovoltio-amperios) y para una carga determinada su valor estaacute entre 0 y 1Elevar un factor de potencia bajo haraacute que la corriente que circula por los cables de alimentacioacuten del motor y otros equipos sea menor y por consigui-ente reduciraacute el calentamiento y el deterioro teacutermico Tambieacuten puede bajar los costes de energiacutea (donde aplique) rebajando o eliminando los sobrecos-tos que cobran las compantildeiacuteas electrificadoras por un bajo factor de potenciaEn la Figura 6 se muestran los puntos en los cuales se pueden instalar condensadores para corregir el factor de potencia de un motor eleacutectrico Por lo general para la mayoriacutea de los motores instalar los condensa-dores en el punto 2 es la mejor opcioacuten y normalmente conectarlos en el punto 1 es mejor que instalarlos en el punto 3 Cuando el motor estaacute desconectado los puntos 2 oacute 3 tambieacuten lo estaacuten

el punto 1 siempre estaacute energizado esto podriacutea provocar sobreten-siones y torques transitorios si hay maacutes motores o equipos inductivos conectados al barraje (bus)

2

1 Bus

Arrancador

Fusibleinterruptor

Contactor

Releacute desobrecarga

Motor

3

Figura 6 Ubicacioacuten de los con-densadores para correccioacuten

del factor potencia en motores de induccioacuten

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La ubicacioacuten en el punto 3 requiere utilizar dispositivos de proteccioacuten de menor capacidad ya que el flujo de corriente disminuye

La ubicacioacuten en el punto 3 puede producir transitorios de conmutacioacuten de gran amplitud o picos de corri-ente en motores que conmutan o que arrancan y paran con frecuenciandashej motores de ascensores motores de varias velocidades con arranque estrella-triaacutengulo por auto transformador en transicioacuten abierta o por devanado partido (excepto la denominada delta extendida o doble delta) Para este tipo de aplicaciones lo mejor es instalar los condensadores en el punto 1

Torques transitorios voltajes y corrientes Bajo ciertas condiciones los motores pueden desarrollar transitori-amente entre 5 a 20 veces su torque nominal Las causas maacutes comunes de estos peligrosos torques transitorios (y de los transitorios de voltaje y de corriente) incluyen Transferencias entre barrajes (bus) y re-cierres desfasados Conexiones invertidas Cambios de alta a baja velocidad(motores con varios bobinados) Corto circuitos externos Conexioacuten y maniobras en equipos de correccioacuten de factor de potencia Correccioacuten exagerada del factor de potencia con condensadores Variadores de frecuencia electroacutenico o drives

Armoacutenicos Algunos tipos de cargas eleacutectricas (ej fuentes de poder electroacutenicas para equipos digitales) con-sumen corriente en forma de ondas distorsionadas que contienen armoacutenicos de frecuencia-ej muacuteltiplos de la frecuencia de liacutenea Los armoacutenicos de voltaje asociados pueden estar presentes en los motores del sistema cau-sando un incremento en las peacuterdidas de los motores Utilice un analizador de calidad de energiacutea para detectar los armoacutenicos y filtros para controlarlos

Corriente de arranque y nuacutemero de arranques Los arranques sucesivos pueden dantildear los motores debido al aumento de la temperatura ocasionado por esta condicioacuten en la que circula una alta corriente De acuerdo con las normas NEMA MG1 1254 y MG 10 181 bajo unas condiciones normales de operacioacuten el nuacutemero de ar-ranques seguros depende del valor de la inercia de la carga a la potencia y velocidad nominales del motor (vea la Tabla 12-7 en la norma NEMA MG 1)En un motor que inicialmente se encuentre a temperatura ambiente se pueden realizar dos arranques suce-sivos ( con el motor desacelerando entre arranques) si no se excede la inercia de la carga y se sigue la ley cuadraacutetica de la curva de carga o un solo arranque si su temperatura inicial no excede su temperatura de op-eracioacuten nominal La ley cuadraacutetica de la curva de carga significa que el torque requerido variacutee con el cuadrado de la velocidad y que el torque a plena carga y a maacutexima velocidad sean igualesPara funcionamiento en condiciones inusuales de carga consulte al fabricante para determinar si el disentildeo del motor es el adecuado Si se requieren arranques adicionales aseguacuterese que el disentildeo del motor los puede soportar sin causar un aumento de temperatura perjudicial Para prologar la vida uacutetil del motor al maacuteximo no exceda el nuacutemero de arranques requeridos por la aplicacioacuten

22 Mantenimiento preventivo predictivo y basado en la confiabilidad Las palabras mantenimiento preventivo (PM) y mantenimiento predictivo (PdM) son teacuterminos familiares pero las labores asociadas con estos meacutetodos y la prolongacioacuten del tiempo de operacioacuten de los motores eleacutectricos no siempre estaacuten claros Esta seccioacuten describe actividades normalmente asociadas al PM y al PdM como tambieacuten una estrategia denominada mantenimiento basado en la confiabilidad (RBM)

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Mantenimiento preventivo (PM) El principal objetivo de este tipo de mantenimiento es evaluar la salud del motor por medio de inspecciones y pruebas Por ejemplo el estado de un bobinado se determina por el valor de los megohmios obtenidos en una prueba de resistencia de aislamiento (IR)La pruebas eleacutectricas normalmente incluyen la IR (a motor parado) y la medicioacuten individual de las corrientes y voltajes de fase (en funcionamiento normal) Son menos comunes las mediciones de la resistencia la induc-tancia y la capacitancia del bobinado asiacute como tambieacuten el anaacutelisis de firma de corriente del motor (MCSA) (vea las Paacuteginas 14-16)En un programa de PM las verificaciones mecaacutenicas generalmente incluyen el anaacutelisis de vibracioacuten (espectros por FFT) y con menos frecuencia el alineamiento (vea las Paacuteginas 4-6 y 16)Otras actividades del PM comuacutenmente incluyen la limpieza e inspeccioacuten la lubricacioacuten la verificacioacuten de los niveles de lubricacioacuten el ajuste de la tensioacuten de las correas y el apriete de los pernos de fijacioacuten Oca-sionalmente tambieacuten se miden las temperaturas con un termoacutemetro infra-rojo o una caacutemara termograacutefica Los niveles de ruido se pueden comprobar de forma subjetiva o utilizando un equipo de anaacutelisis acuacutestico Los veredictos del PM se basan en los resultados de cada actividad

Mantenimiento predictivo (PdM) El mantenimiento predictivo pronostica cuando se deben llevar a cabo trabajos de mantenimiento correctivo (acciones) o cuando podemos esperar que ocurra un fallo Tambieacuten llamado monitoreo por condicioacuten o supervisioacuten de estado el PdM consiste en analizar las tendencias y evaluar la mayoriacutea de las actividades asociadas al PMEn el PdM generalmente se evaluacutean las tendencias de los resultados de las pruebas de resistencia de aislamien-to (IR) e iacutendice de polarizacioacuten (IP ) y algunas veces paraacutemetros del circuito del motor al igual que los valores de corriente y de voltaje como tambieacuten los resultados del anaacutelisis de firma de corriente del motor (MSCA) El anaacutelisis de tendencias de las actividades mecaacutenicas rutinarias normalmente incluye los espectros de vibracioacuten y ocasionalmente los resultados de las mediciones de temperaturaComo ejemplo tenemos si el valor en megohmios de la resistencia de aislamiento de un bobinado era inicial-mente aceptable pero esta tiende a bajar dicha tendencia podraacute ser utilizada para programar actividades de mantenimiento correctivo antes de que los valores de IR caigan hasta un nivel peligroso o para predecir cuaacuten-do seraacuten muy bajos para que el motor funcione de forma segura

PM versus PdM En el PM se evaluacutean el estado de las maacutequinas utilizando un sencillo conjunto de mediciones y observaciones Si los resultados son obvios o se pueden comparar faacutecilmente con paraacutemetros de aceptacioacuten la accioacuten a seguir cualquiera que esta sea estaacute clara Por ejemplo un eje roto necesita reparacioacuten inmediata mientras un valor de resistencia de aislamiento igual a cero sugiere que el motor deberaacute ser rebobinadoLa ventaja del PdM es que en eacutel se analizan las tendencias de los resultados de las pruebas para planificar cuando seraacute necesaria una accioacuten correctiva o poder predecir la fecha en la que ocurriraacute un fallo Por ejemplo proba-blemente antes de la ruptura del eje habraacuten aumentos no lineales de vibracioacuten y de desalineacioacuten Al analizar la tendencia de estas mediciones es posible detectar y corregir condiciones que de otra manera habriacutean derivado en un fallo del eje Asiacute mismo analizar la tendencia de los resultados de las pruebas de IR puede revelar un deterioro en el aislamiento por lo que el motor se puede limpiar y reacondicionar en lugar de ser rebobinado

Mantenimiento basado en la confiabilidad (RBM) El RBM tambieacuten denominado mantenimiento basado en el riesgo (RCM) es un meacutetodo loacutegico para determinar la mejor combinacioacuten de actividades de mantenimiento que permitan aumentar la confiabilidad y la seguridad en la operacioacuten de los equipos Esto incluye limpieza y lubricacioacuten al igual que la reparacioacuten o el cambio de las componentes que han falladoLa confiabilidad expresa la probabilidad que un motor pueda funcionar adecuadamente durante un tiempo especiacutefico bajo condiciones establecidas El RBM reduce el mantenimiento de las actividades maacutes rentables

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por lo que requiere conocimientos sobre los fallos caracteriacutesticos de los motores al igual que sus mani-festaciones y consecuencias

23 Inspeccioacuten y pruebasIndiferentemente que el meacutetodo de mantenimiento preferido sea el PM PdM or el RBM existen un nuacutemero de actividades de control y de herramientas de prueba que podemos escoger Inspeccioacuten Durante esta importante actividad se

pueden detectar partes dantildeadas componentes rotos o que faltan al igual que trayectorias de flujo de aire obstruidas y contaminadas Durante la ejecucioacuten de las actividades de PM or PdM se pueden realizar ajust-es menores (ej tensionar las correas o apretar pernos flojos) asiacute como tambieacuten limpiar el polvo y la con-taminacioacuten de los lugares de acceso Las temperaturas anormales de operacioacuten pueden detectarse con la ayuda de un termoacutemetro infra-rojo o una caacutemara termograacutefica

Prueba de resistencia de aislamiento (IR) En esta prue-ba realizada a motor parado se aplican 500 voltios CC entre el bobinado y la carcasa (tierra) durante 60 segun-dos utilizando por lo general un megoacutemetro Si las fases del bobinado se pueden aislar de forma independiente como en una conexioacuten estrella-delta pruebe cada una de las fases por separado La Tabla 2 muestra los valores miacutenimos aceptables de IR

Tabla 2 Valores miacutenimos de resistencia de aislamiento a tierra recomendados medidos o corregidos a 40degC

Resistencia de aislamiento miacutenima Tipo de maacutequina

IR1min = 100 megohmios La mayoriacutea de maacutequinas de CA con estatores bobinados en pletina fabrica-das despueacutes de 1970

IR1min = 5 megohmios La mayoriacutea de maacutequinas con estatores bobinados en alambre redondo y en pletina con voltajes nominales por debajo de 1kV

Notes R1min = Valor de resistencia de aislamiento miacutenima recomendada para bobinados completos en megaohmios y a 40degC kV = Voltaje nominal liacutenea-liacutenea de la maacutequina en kilovoltios rms Corrija la resistencia de aislamiento a una temperatura base de 40degC de la siguiente forma Rc 40degC = Kt x Rt

Donde Rc 40degC = La resistencia corregida a 40degC (en megohms) Rt = La resistencia de aislamiento medida (en megohmios) Kt = Coeficiente de correccioacuten de temperatura (de la Figura 7)

Para realizar la correccioacuten a 40ordmC de la resistencia de aislamiento medida (Rt) multipliacutequela por el coeficiente de temperatura Kt Rc = Rt x KtC

oefic

ient

e de

Tem

pera

tura

Kt p

ara

la R

esis

tenc

ia d

e A

isla

mie

nto

Temperatura del Bobinado en Grados Celsius

Figura 7 Correccioacuten por temperatura de la resistencia de aislamiento

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Prueba de relacioacuten de absorcioacuten dieleacutectrica (DAR) El valor del DAR indica la condicioacuten del bobinado com-parando una medida de resistencias de aislamiento tomada durante un periacuteodo de tiempo con otra medida tomada en un lapso de tiempo maacutes corto Mida la resistencia de aislamiento a los 30 segundos y posteriormente a los 60 segundos con un instrumento digital Para calcular el DAR divida la medida obtenida a los 60 segun-dos por la medida obtenida a los 30 segundos y consulte la tabla 3 para evaluar la condicioacuten del bobinado

Tabla 3 Evaluacioacuten de la relacioacuten de absorcioacuten dieleacutectrica (DAR)

6030 segundos (DAR) Condicioacutenlt 11 Pobre

11 a 124 Cuestionable125 a 13 Aceptable14 a 16 Buena

gt 16 Exelente

Medicioacuten de la resistencia de los bobinados Para verificar conexiones con alta resistencia o posibles conex-iones defectuosas mida la resistencia de los bobinados entre los terminales del motor utilizando un puente o un medidor digital para resistencias bajas (DLRO)

Medicioacuten de la inductancia y capacitancia Con equipos especializados de prueba se pueden comparar las inductancias y capacitancias entre cada par de cables del bobinado y verificar si existe alguacuten desbalance Aunque no hay normas industriales para la aceptacioacuten de estos desbalances los manuales de los fabricantes proporcionan algunas guiacuteas

Anaacutelisis de firma de corriente del motor (MCSA) Esta prueba diagnoacutestica problemas en el rotor detectan-do corrientes inducidas en los devanados del estator y comparando la amplitud de las bandas laterales a 2X frecuencia de deslizamiento a una frecuencia central de 50 oacute 60 Hz Un transformador de corriente (CT) tipo pinza amperimeacutetrica instalado en los cables del motor o los cables de control de un transformador de corriente producen una sentildeal que se muestra en la pantalla de un analizador de espectros generalmente un analizador de vibraciones FFT Para que la prueba sea efectiva la carga aplicada debe producir el deslizamiento sufici-ente para separar las bandas laterales de la frecuencia central Aunque no existen normas industriales para la aceptacioacuten de las pruebas de MSCA los valores de los manuales de los fabricantes sirven como guiacutea La Tabla 4 incluye los problemas que se pueden detectar con esta prueba

Tabla 4 Problemas en el rotor detectables con las pruebas MSCA

Problemas en el rotor Siacutentomas

Fallos de la jaula de ardilla Alta vibracioacuten a la velocidad de operacioacuten 1X con bandas laterales a la frecuencia de paso polar

Barras fisuradas Bandas laterales a la frecuencia de paso polar en los muacuteltiplos de la velocidad de operacioacuten

Barras abiertas o sueltas bull Altos niveles de vibracioacuten a la frecuencia de paso de las barras del rotorbull Bandas laterales a la frecuencia 2X alrededor de la frecuencia de paso de las barras

del rotorbull Muacuteltiplos de la frecuencia de paso de las barras del rotor

La frecuencia de paso de las barras del rotor es igual al nuacutemero de barras del rotor multiplicadas por la velocidad de operacioacuten

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Pruebas de hipot y de impulso (onda de choque) Estas dos pruebas evaluacutean el estado del sistema de aislamiento del motor aplicando a los bobinados una tensioacuten que excede la nominal (una sobretensioacuten) Las pruebas que utilizan sobretensiones pueden causar que un devanado falle provocando una parada de pro-duccioacuten es por esto que estas pruebas no deben formar parte de los programas de PM o PdM (Figura 8) Aunque estas pruebas normalmente no ocasionan dantildeos a los bobinados que se encuen-tran en buenas condiciones pueden causar que los devanados que tengan debilidades eleacutectricas fallen durante la prueba o un poco despueacutes de la misma Nunca aplique sobretensiones a un bobina-do sin contar con un plan B Es mejor que un motor falle bajo condiciones controladas que cuando se encuentre en servicio

Anaacutelisis de vibraciones La prueba mecaacutenica maacutes comuacuten en los programas de PM y PdM es el anaacutelisis de vibraciones utilizando un analizador de espectros FFT La transformada raacutepida de Fouri-er ( FFT) convierte los datos de la vibracioacuten en espectros (amplitud de las formas de onda vs frecuencia) dentro de un amplio rango de frecuencias (Figura 9) Para los motores horizontales los valores de las vibraciones generalmente se toman en los planos horizontal y vertical de ambos rodamientos y axialmente como miacutenimo en uno de los alojamientos de los rodamiento Los valores de vibracioacuten liacutemites seguacuten las normas NEMA aplican solo a motores desacop-ladosndashej a motores que no se encuentran instalados los valores descritos en artiacuteculos teacutecnicos independientes y en los manuales de los fabricantes de los equipos sirven como guiacutea

24 Re-engrase de los rodamientosLa experiencia demuestra que los rodamientos defectuosos causan maacutes fallos en motores que cualquier otra causa particular Para asegurar una larga vida y un funcionamiento confiable del motor verifique regularmente los niveles de lubricacioacuten de los rodamien-tos en busca de fugas y contaminacioacutenDetermine los intervalos de re-lubricacioacuten y el tipo y grado de lubricante adecuados teniendo en cuenta las recomendaciones del fabricante establecidas en la placa de lubricacioacuten (si estaacute disponible) De lo contrario siga las indicaciones descritas en este manual Funciones de los lubricantes Los lubricantes de los rodamientos realizan varias tareas fundamentales que

incluyen Separar las superficies de deslizamiento o de rodadura Reducir el desgaste Minimizar el coeficiente de friccioacuten (ej reduciendo el calentamiento) Remover el calor producido por la friccioacuten Impedir el ingreso de contaminacioacuten Prevenir la corrosioacuten

Figura 8 Las pruebas que emplean sobretensiones no deben formar parte de

un programa de PM o PdM

Velo

cida

d de

la v

ibra

cioacuten

(pul

s p

ico)

Frecuencia (CPM)

Maacutequinas Grado AAplica a maacutequinas sin requerimientos especiales de vibracioacuten

061 g picoAceleracioacuten

constante049 g

60 600 6000 60000 600000

Despla

zamien

to

cons

tante

0002

4rdquo pi

co-pi

co

Liacutemite 015 (montaje resiliente)

0001

9rdquo pi

co-pi

co Limite 012(montaje riacutegido)

Figura 9 Graacutefico NEMA de vibraciones globales

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Rodamientos lubricados con grasa A no ser que se encuentren ldquosellados de por vidardquo los rodamientos lu-bricados con grasa requieren un re-engrase perioacutedico a traveacutes de los tubos de lubricacioacuten Seleccione la grasa compatible la cantidad y los intervalos de lubricacioacuten de acuerdo con las siguientes directrices

Compatibilidad de la grasa No todas las grasas y los aditivos son compatibles por tanto es de vital impor-tancia determinar el tipo de grasa de los rodamientos y re-engrasarlos con un lubricante compatible Los efectos de la incompatibilidad de la grasa variacutean dependiendo de la aplicacioacuten el tipo y el grado de incom-patibilidad y van desde un aumento intermedio del desgaste del rodamiento hasta un fallo catastroacutefico de la maacutequina

Use la Tabla 5 como punto de partida para determinar la compatibilidad de la grasa man-teniendo los siguientes puntos en menteloz No mezcle grasas incompatiblesloz No mezcle grasas cuya compatibilidad se

encuentre al liacutemiteloz Auacuten si la Tabla 5 indica compatibilidad siem-

pre es mejor preguntar a ambos fabricantes No mezcle la grasa si existe una miacutenima dudaDiferentes formulaciones del mismo aceite pueden ser incompatibles por lo que re-lubri-car con grasas de la misma base (ej polyurea con otra polyurea) todaviacutea podriacutea causar problemas Los lubricantes pueden contener ademaacutes aditivos espesantes y algunos de ellos son incompatibles La mejor praacutectica consiste en utilizar la misma grasa que ya existe en los rodamientosndashsiempre y cuando sea la adecuada para la aplicacioacuten

Los signos de incompatibilidad de un lubricante o sus aditivos pueden incluir Aumentos inu-suales del calentamiento desgaste del metal vibracioacuten o emisioacuten ruido cambios inusuales en el color del lubricante un incremento suacutebito de partiacuteculas extrantildeas fugas debidas a los cambios de viscosidad formacioacuten de espuma y emulsionado separacioacuten aparente de fluidos o geles en los visores de aceite

Tabla 5 Compatibilidad de grasas

B = En el liacutemite C = Compatible | = Incompatible

Comp

lejo d

e alum

inio

Comp

lejo d

e bari

oEs

tearat

o de c

alcio

Calci

o anh

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Comp

lejo d

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Litio

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itioPo

lyurea

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ional

Polyu

rea es

table

al co

rte

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 Complejo de aluminio I I C I B I I I C I C 2 Complejo de bario I I C I C I I I I I B

3 Estearato de calcio I I C I C C C B C I C 4 Calcio anhidro C C C B B C C C C I C 5 Complejo de calcio I I I B I I I I C C C 6 Sulfonato de calcio B C C B | | B B C I C 7 Bentona (arcilla) I I C C I I | | I I B

8 Estearato de litio I I C C I B I C C I C

9 Litio anhidro I I B C I B I C C I C 10 Complejo de litio C I C C C C I C C I C

11 Polyurea convencional I I I I C I I I I I C 12 Polyurea estable al corte C B C C C C B C C C CEsta informacioacuten solo se debe usar como una guiacutea Consulte al fabricante de cada producto antes de mezclar grasas diferentes

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Cantidad de grasa Un llenado excesivo de la cavidad puede alterar la consistencia de la grasa(cortarla)ndashej calentamiento por friccioacuten que degrada el lubricante separando el aceite de los componentes baacutesicos El exceso de grasa tambieacuten puede contaminar el sistema de aislamiento del motor provocando un fallo prema-turo de los devanados Utilice la siguiente ecuacioacuten para estimar la cantidad de grasa que hay que aplicar durante el re-engrase

G = 011 x OD x W (unidades inglesas) or G = 00048 x OD x W (unidades meacutetricas) Donde G = cantidad de grasa (onzas fluidas o gramos) OD = diaacutemetro exterior del rodamiento( pulgadas o mm) W = ancho del rodamiento (pulgadas o mm) Caacutelculo simple de la cantidad de grasa para un rodamiento de bolas 318 OD = 748rdquo (190 mm) W = 169rdquo (43 mm)

G = 011 x 748rdquo x 169rdquo = 139 oz o G = 00048 x 190 mm x 43 mm = 39 gramos Intervalos de re-engrase Los intervalos de re-engrase para condiciones normales de operacioacuten dependen de la

velocidad y el diaacutemetro interno del rodamiento El intervalo de re-lu-bricacioacuten se calcula con ayuda de la Figura 10 de la siguiente forma loz Busque la velocidad del motor en

el eje horizontalloz Trace una liacutenea vertical desde las

rpm del motor hasta la curva que representa el diaacutemetro interior del rodamiento (en miliacutemetros) o hasta la siguiente medida maacutes pequentildea

loz Desde ese punto trace una liacutenea horizontal hasta interceptar las horas de operacioacuten aplicables para el tipo de rodamiento (intervalo de re-lubricacioacuten)

Condiciones de operacioacuten anormales (ej alta temperatura vibraciones y Figura 10 Intervalos de re-lubricacioacuten para rodamientos de

bolas o rodillos en maacutequinas con ejes horizontales en reposo

Limpie el engrasador y remueva el tapoacuten de drenaje del motor antes de engrasarlo Re-engrase con la cantidad de grasa recomendada para las dimensiones del rodamiento y despueacutes haga funcionar el motor durante al menos 30 minutos sin instalar el tapoacuten de drenaje para purgar el exceso de grasa o la grasa antigua de la caacutemara

1510000

642

100086343

252

15

10080605040302015

10

252

15

100008643

252

15

100075

543

252

15

10075

50

325

215

1000086

43

252

15

100086

43

215

100

HORA

S DE

FUN

CION

AMIE

NTO

C B A

Escala A Riacutegido de bolaslEscala B Rodillos ciliacutendricosEscala C Empuje-bolas y rodillos

RPM100 2 3 4 5 6 7 8 9 1000 2 3 4 5 6 7 8 9 10000

406080100120180200240280

Los intervalos de re-lubricacioacuten para condiciones habituales de funcionamiento pueden ser determinados en funcioacuten dela velocidad y el diaacutemetro interior del rodamiento El diagrama es vaacutelido para rodamientos de maacutequinas con ejeshorizontales en reposo bajo condiciones normales

TIPO DE RODAMIENTO

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contaminacioacuten) pueden requerir un aumento de la frecuencia de re-lubricacioacuten Aparte de la experiencia con la aplicacioacuten no existen reglas simples para determinar el aumento en la frecuencia de re-lubricacioacuten

Rodamientos lubricados con aceite Seleccione el aceite compatible la viscosidad y los intervalos de lubri-cacioacuten de acuerdo con las siguientes directrices

Compatibilidad del aceite Los fabricantes de aceites utilizan muchos aditivos diferentes y algunos de ellos son incompatibles La incompatibilidad de los aditivos del aceite puede producir los mismos problemas ocasionados por la incompatibilidad de las grasas por lo que la mejor praacutectica consiste en determinar el tipo de aceite que hay dentro del caacuterter y re-lubricar con el mismo-siempre y cuando sea apropiado para la aplicacioacuten Si fuese necesario utilizar un aceite diferente pregunte a ambos fabricantes si son compatibles No mezcle los aceites si existe una miacutenima duda

Viscocidad del aceite para rodamientos de bolas y rodillos La Tabla 6 proporciona las directrices para seleccionar la viscosidad del aceite en motores horizontales provistos con rodamientos de bolas y rodillos tomando como baseloz La temperatura de operacioacuten (degC o degF)loz El diaacutemetro medio del rodamiento (dm = (ID + OD)2) en mmloz Velocidad de operacioacuten (n) en rpmloz Nivel de carga del rodamiento (suavenormal o pesadoimpacto)

Tabla 6 Efecto de la temperatura en la seleccioacuten de la viscosidad del aceite para rodamientos de bolas y rodillos en motores horizontales

Viscosidad cinemaacutetica adecuadandashgrado de viscosidad ISO carga suavenormal o [carga pesadaimpacto]

Temperatura de operacioacuten degC (degF)

valor dmn

600000 oacute maacutes 300000 a 600000 300000 o menos

-30 ~ 0 (-22 ~ 32) 15 22 oacute 46 (todas las cargas)

15 22 oacute 46 (todas las cargas)

15 22 oacute 46 todas las cargas)

0 ~ 60 (32 ~ 140) 7 10 oacute 22 [NA] 32 [56 oacute 68] 56 [68]

60 ~ 100 (140 ~ 212) 22 32 oacute 56 [NA] 32 oacute 56 [56 oacute 68] 56 oacute 68 [68 oacute 100]

100 ~ 150 (212 ~ 302) NA (todas las cargas) 56 oacute 68 [68 oacute 100] 56 oacute 68 [100 oacute 460]

Ejemplo Calcule la viscosidad correcta bajo condiciones normales de carga de un rodamiento de bolas 6210 que funciona a 3600 rpm a 90degC (194degF)ndashej la relacioacuten entre la capacidad dinaacutemica del rodamiento y la carga aplicada (Cr Pr) estaacute entre 006 y 012 (006 lt Cr Pr lt012)

loz Calcule el diaacutemetro medio del rodamiento(ID + OD)2) = dm (en mm)(50 + 90)2 = 70 mm

loz Calcule el valor dmn multiplicando el diaacutemetro medio por la velocidad de operacioacuten dm (mm) x n (rpm) = dmn70 x 3600 = 252000 dmn

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loz Seleccione la viscosidad apropiada en la Tabla 6 (en este caso es un aceite para rodamientos o turbinas ISO VG 56 oacute VG 68 )En los motores verticales utilice como guiacutea la Tabla 7 para seleccionar la viscosidad correcta independien-temente del tamantildeo del rodamiento o la velocidad (Nota Si la placa de lubricacioacuten del motor especifica aceite sinteacutetico NO lo sustituya por otro tipo de aceite)

Tabla 7 Viscosidad del aceite en motores verticales con rodamientos de bolas o rodillos

Rodamientos de empuje de bolas de contacto angular

Rodamientos de empuje de rodillos esfeacutericos

Rango de tem-peratura ambiente

Hasta 38degC (100degF)

Por encima de 38degC hasta 60degC (100degF a 140degF)

Hasta 4degC (40degF)

Por encima de 4degC hasta 60degC (40degF a 140degF)

ISO VG 32 68 68 150

Viscosidad del aceite e intervalos de lubricacioacuten para motores con cojinetes anti-friccioacuten En los cojinetes anti-friccioacuten la tolerancia que existe entre su diaacutemetro interno y la zona del eje en la cual se apoya es criacutetica Cualquier pequentildeo contacto metal-metal puede aumentar la temperatura del cojinete y los dantildeos asociados a ello( friccioacuten estriado metal fundido) pueden degradar raacutepidamente el cojinete lo que podriacutea ocasionar un fallo catastroacutefico Para conservar las tolerancias de los cojinetes anti-friccioacuten siga las directrices indicadas en la Tabla 8

Tabla 8 Viscosidad del aceite e intervalos de lubricacioacuten en motores con cojinetes anti-friccioacutens

Temperatura ambiente inicial y rango de temperaturas de operacioacuten degC (degF)

Velocidades del eje (rpm)

Rango de viscosidad ISO

Intervalo de lubricacioacuten

Por debajo de 10degC (50degF) Todas Consulte al fabricante ---

10degC a 32degC(50degF a 90degF)

Mayor a 1800 32 a 68 5000 horas de trabajo o 1 antildeo lo que ocurra primero

Hasta 1800 68 a 100 1 antildeo

Arriba de 32degC (90degF) Todas Consulte al fabricante ---

Intervalos de re-lubricacioacuten con aceite Seleccione los intervalos de re-lubricacioacuten siguiendo las instruc-ciones del fabricante (si estaacuten disponibles) De lo contrario utilice los intervalos indicados en la Tabla 8

ADVERTENCIA Si la unidad tiene bobinas enfriadas por agua esta refrigeracioacuten deberaacute estar operativa De lo contrario la viscosidad del aceite puede caer por debajo de la miacutenima requeri-da para que el rodamiento funcione de forma segura

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Los arranques y paradas frecuentes los ambientes huacutemedos y sucios las temperaturas extremas y otras condiciones de servicio severas requieren cambios de aceite maacutes frecuentes que los indicados en la Tabla 8 Contacte al fabricante para obtener los intervalos de cambio de aceite para situaciones especiacuteficas o verifique regularmente el aceite en busca de decoloracioacuten o contaminacioacuten Reemplaacutecelo si fuese necesario Otra forma para determinar el intervalo del cambio de aceite es enviando a un laboratorio una muestra perioacutedica para su anaacutelisis

Tome las muestras de aceite con el motor en reposo para evitar remover mucho el lubricante Cuando cambie el aceite llene el caacuterter hasta el nivel que normalmente se ve ldquoen reposordquo a traveacutes del visor cuando la maacutequina estaacute parada

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Apeacutendice A Datos baacutesicos del motor y de su instalacioacuten

INSPECCION FISICA (escoja lo que aplique)Faltan partes o estaacuten dantildeadas Pintura exterior defi ciente Sin bloqueo de eje o bloqueo inadecuadoFuga de lubricante Pintura protectora del eje defi ciente Sin defectos visibles

Descripcioacuten de defectos y anomaliacuteas _________________________________________________________________

RESISTENCIA DE AISLAMIENTO NA NPResultado Tensioacuten aplicada Resistencia (megohms)

Pasa Fallo _____ Voltios CC

1-min ________ MΩ10-min _______ MΩ

HIPOT NA NPResultado Tensioacuten aplicada (indique CA o CC)

Pasa Fallo ________ Voltios CA CC

PRUEBA MONO FAacuteSICA DE ROTOR NA NPResultado Corriente (amps) Relacioacuten (max min)

Pasa Fallo

Max ___________Min ___________ __________

RESISTENCIA DE BOBINADOS NA NP

ResultadoResistencia (indique ohms o milliohms)

Cables 1 - 2 Cables 2 - 3 Cables 3 - 1 Pasa Fallo

_________ Ω mΩ

_________ Ω mΩ

_________ Ω mΩ

Si existen maacutes de 3 cables identifi que la conexioacuten entre ellos (ej 1-62-43-5 etc)

IMPULSO NA NPResultado Tensioacuten aplicada

Pasa Fallo ________ Voltios

ACCESORIOS NA NPFuncionan Tipo de dispositivo

Siacute No

Resistencias de calefaccioacuten

PRUEBAS ESTATICAS (MOTOR APAGADO)

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Nota NA signifi ca ldquono aplicardquo y NP signifi ca ldquono realizadardquo

EXENTRICIDAD DEL EJE DE SALIDA NA NPResultado Excentricidad Medida con indicador de

caraacutetula Pasa Fallo __________ (pul o mm)

DIAMETRO DEL EJE DE SALIDA NA NPResultado Diaacutemetro

Medida con microacutemetro Pasa Fallo __________ (pul o mm)

Comentarios sobre las pruebas estaacuteticas (si hay alguno) _________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Formato de muestraID del motor Instalado en FechaMarca Modelo Tipo Ndeg SerieTamantildeo constructivo Encerramiento Voltaje RPMHp kW Amperios a plena carga Efi ciencia a plena carga () Monofaacutesico TrifaacutesicoCoacutedigo Disentildeo Clase de aislamiento PesoRodamiento LA Rodamiento LOA Aplicacioacuten(es)Fecha Instal _______________Amperios en vacio ____ vatios ____

Datos baacutesicos Siacute No

Espectros de vibracioacutenSiacute No

Datos de alineacioacuten Siacute No

Estado del motor Nuevo Reparado Almacenado Ubicacioacuten del motor Motivo del reemplazoHistorial de reparacioacutenComentarios (si hay alguno)

RELACIOacuteN DE ABSORCIOacuteN DIELEacuteCTRICA NA NPResultado 6030 sec (DAR) Condicioacuten

Pasa Fallo

lt 11 Pobre11 a 124 Cuestionable125 a 13 Aceptable14 a 16 Buenogt 16 Exelente

Mida la resistencia de aislamiento (IR) a los 30 segundos y a los 60 segundos con un instrumento digital Divida el valor a los 60-segundos entre el valor a los 30 segundos

Formato de muestra

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Continuacioacuten del formato

NOTAS

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Comentarios sobre las pruebas dinaacutemicas (si hay alguno) __________________________________________________________

PRUEBAS DINAacuteMICAS (MOTOR EN LIacuteNEA)

PRUEBAS EN VACIO NA NPFecha Amps Vatios

Comentarios

ANAacuteLISIS VIBRACIONAL NA NPSe tomaron espectros de vibraciones Siacute NoSi la respuesta es siacute no apunte abajo los datos de las medidas de vibracioacuten)

Resultado

Velocidad de la vibracioacuten medida en puls mms

Lado acoplamientoabajo

OLado op acoplamientoarriba

Pasa Fallo

Horizontal ________ Horizontal ________Vertical ___________ Vertical ___________Axial _____________ Axial _____________

Nota NA signifi ca ldquono aplicardquo y NP signifi ca ldquono realizadardquo

DATOS DE ALINEAMIENTO NA NP

RPMInstalacioacuten En servicio

RPMInstalacioacuten En servicio

Mils mm Mils mm Mils mm Mils mm

Acop

lam

ient

os

corto

s

Desalineamientoparalelo

Acop

lam

ient

os

con

esp

acia

dore

s Desalineamiento paralelo por pul-gada de distanciaDesalineamiento

angular

Pie suave Todas Pie suave Todas

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Apeacutendice B Como leer la placa de datos de un motor

Informacioacuten generalCuando compre o sustituya un motor preste atencioacuten a la terminologiacutea de la placa de datos que describe sus caracteriacutesticas de funcionamiento y su aplicacioacuten Un detalle aparentemente pequentildeo como ldquoDisentildeordquo podriacutea condicionar su eleccioacuten Estar familiarizado con la terminologiacutea de la placa de datos le ayudaraacute a resolver prob-lemas inesperados de funcionamiento

Informacioacuten necesaria Aunque se pueden suministrar maacutes detalles la norma NEMA MG 1 1040 requiere que la placa de datos de un motor cuente con la siguiente informacioacuten (vea la Figura B1) Tamantildeo constructivo (FR) Este normalmente se indica mediante 2 oacute 3 diacutegitos seguidos por una o maacutes letras

que identifican las dimensiones importantes de montaje del motor ej altura de eje y distancias entre los huec-os de fijacioacuten)

Tipo (TYPE) Los fabricantes pueden emplear la casilla opcional de la placa de datos ldquoTyperdquo para designar una familia de productos o rellenarla con otro tipo de adjetivo que identifiquen el montaje la forma o la funcioacuten del motor

Figura B1 Tiacutepica placa de datos NEMA en la que la informacioacuten requerida estaacute resaltadaFigure B1 Typical NEMA nameplate with required information highlighted

FR TYPE

PH

HP RPM SF

VOLTS NEMA NOM EFF

AMPS CODE DES

SF AMPS PF

Temperaturaambiente maacutexima

Tamantildeo constructivo

Nota Las placas de datos pueden incluir el nombre delfabricante y normalmente la ubicacioacuten de su sede principal

Nuacutemero de fases

Clase de aislamiento

Potenciade salida

Corriente acarga nominal

Velocidad acarga nominal

Letra coacutedigo para loskVA de rotor bloqueado

Letra dedisentildeo

Voltaje

Ciclo de trabajoo uso

Frecuencia

Factor se servicio(si es diferente a 10)

Tipo delfabricante

Eficiencia nominalNEMA (cuando searequerida)ldquoPROTEGIDOTERMICAMENTErdquo (siel motor proporcionatoda la proteccioacutendescrita en la normaNEMA MG 1 1256)ldquoPROTECCIOacuteN PORSOBRETEMPERATURA___rdquo y nuacutemero deldispositivo de proteccioacuten(para motores gt1 HP con dispositivos o sistemas de proteccioacuten)

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Potencia de salida (kW) Normalmente expresada en hp o kW este dato indica el valor de la potencia mecaacuteni-ca del motorndashej su capacidad para entregar a la velocidad nominal el torque requerido por la carga

hp = 134 x kW a la inversa kW = 0746 x hp

Ciclo de trabajo o uso (DUTY) Esta designacioacuten especifica el lapso de tiempo durante el cual el motor puede entregar su potencia nominal de forma segura Normalmente es ldquocontinuordquo (Cont) lo que NEMA define como indefinido El ciclo de trabajo de los motores que funcionan de forma intermitente (ej gruacuteas polipastos y actu-adores de vaacutelvulas) generalmente se expresa en minutos Ver la norma NEMA MG 11036

Temperatura ambiente maacutexima Esta es la temperatura maacutexima permitida en el aire circundante para garan-tizar que la temperatura maacutexima de operacioacuten del motor no excede el liacutemite del sistema de aislamiento La temperatura ambiente estaacutendar es de 40degC (104degF) Ver la Nota I en la norma NEMA MG 1 1244

Clase de aislamiento (CLASS INS CLS INSUL CLASS) Esta indica la temperatura que puede soportar el bobinado de un motor y se designa industrialmente con las letras A B F H Entre mayor sea la letra del alfabeto maacutes alta seraacute la temperatura segura de operacioacuten y el bobinado duraraacute maacutes a cualquier temperatura de funcionamiento dada

Velocidad a carga nominal (RPM) Esta es la velocidad a la cual se suministra la potencia de salida a la carga (velocidad a plena carga) Esta seraacute un poco menor que la velocidad sincroacutenica-ej la velocidad del campo magneacutetico rotativo del estator La diferencia entre las dos es la ldquovelocidad de deslizamientordquo o ldquorpm de desli-zamientordquo La Tabla B1 muestra las velocidades a plena carga tiacutepicas para motores pequentildeos y medianos

Tabla B1 Comparacioacuten entre la velocidad sincroacutenica y la velocidad a plena carga para motores de 60 Hz

Velocidad sincroacutenica RPM tiacutepica a plena carga3600 34501800 17501200 1140900 850

Reducir las rpm de deslizamiento aumenta la eficiencia del motor por lo que los disentildeos maacutes eficientes nor-malmente tienen velocidades a plena carga maacutes altas Esto puede ser problemaacutetico a la hora de reemplazar los motores de alta eficiencia en algunas aplicaciones Por ejemplo las bombas centriacutefugas y los ventiladores normalmente demandan una potencia de entrada que variacutea con las rpm elevadas al cubo lo que significa que un pequentildeo incremento en la velocidad produce un aumento mucho maacutes grande de potencia En aplicaciones similares tenga cuidado con esto antes de seleccionar un motor de reemplazo maacutes eficiente

El valor de la temperatura ambiente algunas veces se confunde con el incremento de temperatura El incremento de temperatura normalmente no estaacute expresado en la placa de datos pero la clase de aislamiento siacute El incremento de temperatura se basa en una combinacioacuten de factores como el tipo de encerramiento del motor la clase de aislamiento y el factor de servicio

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Frecuencia (HZ) La frecuencia normalizada en Norte Ameacuterica es 60 Hz y en otras partes del mundo gen-eralmente es de 50 Hz Si la placa de datos muestra maacutes de una frecuencia tambieacuten deberaacute indicar las caracteriacutesticas que dependen de cada una de ellas El aumento del uso de variadores de frecuencia (VFDs) demanda que exista un rango de frecuencias en la placa de datos Si aparece solo una frecuencia consulte al fabricante antes de accionar el motor con un VFD En las aplicaciones que no usan variadores de frecuencia la norma NEMA MG 1 permite una variacioacuten de solo plusmn5 de la frecuencia

Nuacutemero de fases (PH) Una o tres Los motores incluidos en el alcance de este manual son trifaacutesicos alimenta-dos con tres liacuteneas de corriente alterna (CA)

Corriente nominal(AMPS) La corriente nominal son los amperios a potencia nominal (hp) y a frecuencia y voltaje de placa Exceder el valor de la corriente nominal auacuten en una sola fase acortaraacute la vida teacutermica del bobinado

No trate de calcular la carga de un motor a partir de su corriente La corriente del motor no es directamente proporcional a la carga Condiciones como voltajes de liacutenea des-balanceados tensiones por debajo de la nominal o ambas cosas pueden ocasionar que la corriente se desviacutee de los amperios de placa Para obtener un sistema de corrientes equilibrado en aplicaciones con VFD revise tanto el motor como el drive

Voltaje (VOLTS) La norma NEMA MG 1 define los valores de voltaje normalizados para los motores trifaacutesi-cos Entre los maacutes comunes tenemos 200 230 460 y 575volts

La norma NEMA MG 1 permite que un motor funcione a plusmn10 de su voltaje nominal y al mismo tiempo sentildea-la que esto puede acarrear problemas en el funcionamiento del motor (ej eficiencia) Por ejemplo si el voltaje aplicado se reduce un 10 el motor desarrollaraacute como miacutenimo un 20 menos de torque (par) La corriente de liacutenea tambieacuten puede aumentar (un 10 o maacutes) al igual que la temperatura de operacioacuten del motor

Algunos fabricantes indican en la placa diferentes valores de voltajes tales como los populares 208- 230460 V Dado que la tolerancia NEMA de plusmn10 aplicada a un voltaje de 230 voltios cubre la tensioacuten de 207 voltios (230 x 90 = 207) esto parece seguro El problema es que la tensioacuten real de una fuente de voltaje de 208 voltios puede caer tambieacuten por debajo de los 207 voltios

Ademaacutes aunque sea permitido ordenar la fabricacioacuten de un motor de 480 voltios para conectarlo en una red de 480 voltios no es recomendable En este caso el voltaje normalizado del motor deberiacutea ser de 460 voltios considerando que podriacutea haber una caiacuteda en la tensioacuten de liacutenea

La temperatura de operacioacuten a plena carga de un motor puede ser mayor funcionando con un voltaje des-balanceado que con un voltaje balanceado La eficiencia y la vida uacutetil del bobinado pueden disminuir incluso si la potencia del motor ha sido derrateada

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El desbalance de voltaje (ej diferentes vol-tajes de fase) con frecuencia es ignorado No obstante la norma NEMA MG 1 demanda la reduccioacuten de la potencia nominal si el desbal-ance es mayor al 1 Al maacuteximo desbalance de voltaje permitido del 5 la potencia se debe reducir un 25 (Figura B2) No con-funda desbalance de voltaje con variacioacuten de voltaje Como consecuencia de las peacuterdidas adicionales asociadas a ello un desbalance de voltaje tambieacuten reduce la eficiencia del motor

Letra coacutedigo para determinar los kVA a rotor bloqueado (CODE) La norma NEMA MG 1 10372 define los kVA por hp a rotor bloquea-do con una serie de letras coacutedigo (que van desde la A hasta la V)Generalmente entre maacutes alejada se encuentre la letra coacutedigo de la A mayor seraacute la corriente de Inrush por hp Un motor de repuesto con una letra coacutedigo ldquomayorrdquo puede requerir aguas arriba de la in-stalacioacuten aparamenta eleacutectrica diferente como un arrancador maacutes grande

Disentildeo (DES NEMA DESIGN DESIGN) La norma NEMA MG 1 119 define cuatro tipos de disentildeos de mo-tor (A B C y D) en teacuterminos de las caracteriacutesticas de torque(par) y corriente (ver las Tablas B2 y B3 y la Figura B3) La mayoriacutea de motores son fabricados con Disentildeo B debido a su relativa alta eficiencia y sus caracteriacutesticas de torque (par) Los motores con Disentildeo A pueden ser maacutes eficientes pero se emplean con menos frecuencia debido a que su relativa alta corriente de arranque puede causar molestos disparos en el sistema de proteccioacuten del motor Los motores con Disentildeo A tambieacuten pueden requerir arrancadores maacutes grandes que los normalizados

Tabla B2 Disentildeos NEMA versus caracteriacutesticas de torque y corriente

Disentildeo NEMA A B C D

Corriente a rotor bloqueado Alta Media Media Media

Torque a rotor bloqueado Medio Medio Alto Muy alto

Torque maacuteximo Alto Medio Alto Muy alto

Figura B2 Curva de derrateo por desbalance de voltaje

En la placa de datos designaciones que emplean letras similares tambieacuten representan otras carac-teriacutesticas del motor Lea cuidadosamente la placa para evitar mal interpretar la letra coacutedigo el disentildeo y la clase de aislamiento del motor

10

09

08

75 0 1 2 3 4 5

Porcentaje dedesbalance devoltaje

Desviacioacuten maacutex del voltaje promedioVoltaje promedio= 100 x

Ejemplo El voltaje promedio de 460 467 y 450 es 459 V La desviacioacuten maacutexima del promedio es 9 y el

de desbalance = 100 x = 1964599

FACT

OR D

E DE

RRAT

EO

DE DESBALANCE DE VOLTAJE

(Referencia NEMA Std MG 1 1436)

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Tabla B3 Aplicaciones tiacutepicas para diferentes disentildeos

Disentildeos NEMA Aplicaciones

A y B Ventiladores sopladores de aire bombas centriacutefugas compresores descargados y car-gas que requieran torques relativamente bajos

Disentildeo C Transportadores trituradoras bombas reciprocantes y compresores donde se requieren arranques con carga

Disentildeo D Picos de carga elevados que requieren grandes variaciones de velocidad como pun-zonadoras al igual que polipastos y ascensores

Torq

ue (

del

torq

ue a

ple

na c

arga

)

Velocidad ( de la velocidad sincroacutenica)

0

50

100

150

200

250

300

200 40 60 80 100

Disentildeo C oacute H

Disentildeo D

Disentildeo A B oacute N

Eficiencia nominal (NOM EFF) La eficiencia se define como la potencia de salida dividida entre la potencia de entrada expresada como porcentaje(SalidaEntrada) x 100NEMA requiere que la eficiencia de placa sea el valor ldquonominalrdquo basado en el promedio del mayor grupo de motores con el mismo disentildeo La eficiencia real de cualquier motor deberaacute estar dentro de un margen de toler-ancia basado en una variacioacuten en las peacuterdidas del motor de plusmn20 La eficiencia nominal a menudo es utilizada para calcular el consumo de energiacutea La eficiencia nominal debe ser incluida en la placa de datos de los mo-tores polifaacutesicos cuando asiacute lo exija la norma NEMA Std MG11259

Factor de servicio (SF) En una placa de datos es necesario indicar el valor del factor de servicio solo si es mayor de 10 Las normas industriales incluyen factores de servicio de 10 para motores totalmente cerrados

Figura B3 Curvas torque-velocidad para motores con disentildeo NEMA

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y de 115 para motores abiertos Tambieacuten hay disponibles una gran cantidad de motores totalmente cerrados enfriados con ventilador con factor de servicio 115 y existen motores con factores de servicio de 125 14 y maacutes altos

A frecuencia y voltaje nominales la sobrecarga permisible para un motor con un factor de servicio indicado en la placa es igual a la carga nominal multiplicada por ese factor de servicio Sin embargo tal operacioacuten afectaraacute de forma adversa la eficiencia el factor de potencia y el incremento de temperatura del motor

Protegido teacutermicamente (THERMALLY PROTECTED) Las palabras ldquoPROTEGIDO TERMICAMENTErdquo son necesarias si el motor proporciona toda la proteccioacuten descrita en la norma NEMA MG1 1256 (ver norma NEMA Std MG1 172 y 173)

Proteccioacuten por sobre-temperatura(OVERTEMP PROT_ ) Para identificar el tipo de proteccioacuten en motores con potencias nominales superiores a 1 hp provistos con dispositivos o sistemas de proteccioacuten por sobre-tem-peratura se debe escribir en el espacio en blanco un nuacutemero seguacuten lo establecido por la norma NEMA MG1 1257

Otros teacuterminosOtros teacuterminos que podriacutean aparecer en una placa NEMA incluyen Factor de potencia (FP) y condensadores de correccioacuten (MAX KVAR or MAX CORR KVAR) El factor de po-

tencia es la relacioacuten entre la potencia activa (vatios) y la potencia aparente (voltio amperios) del motor a plena carga Si el factor de potencia estaacute indicado en la placa NEMA recomienda expresarlo en porcentaje (no es un requisito)

La placa de datos tambieacuten puede indicar la capacidad maacutexima del condensador empleado para corregir el fac-tor de potencia con un texto como MAX CORR KVAR seguido de un valor numeacuterico en kilovars Utilizar un condensador maacutes grande que el indicado en placa podriacutea producir voltajes altos que pueden dantildear el motor u otro componente

Rodamientos (SHAFT END BRG DE BRG OPP END BRG ODE BRG) Algunos fabricantes proporcionan en la placa de sus motores los datos de los rodamientos que normalmente incluyen el rodamiento del lado acoplamiento o lado carga (shaft- or drive-end bearing) y el rodamiento lado opuesto acoplamiento o lado opuesto carga A pesar que las designaciones pueden variar entre un fabricantes de rodamientos y otro los tipos tamantildeos y modelos normalmente se indican de acuerdo con las normas de los fabricantes americanos de rodamientos mediante un ldquonuacutemero ABMArdquo

Nuacutemero de serie (SERIAL NO o SER NO) Las placas de datos normalmente incluyen la marca y el nuacutemero de serie del motor u otro nuacutemero exclusivo que puede ser usado para seguir la pista del motor a traveacutes del fabricante

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Apeacutendice C Recomendaciones para almacenar los motores

Aspectos baacutesicos para el almacenaje de motoresLos procedimientos apropiados de almacenaje pueden proteger el motor de dantildeos causados por el ambiente Determine los pasos a seguir basaacutendose en el lugar donde estaraacuten y en el tiempo de almacenamiento Menos de un mes Proteja el motor contra el clima y mantenga la temperatura de los bobinados 5-10degC (10-

20degF) por arriba del ambiente (vea maacutes adelante ldquoPreparacioacuten para el almacenajerdquo)

Maacutes de un mes Siga las recomendaciones dadas en ldquoPreparacioacuten para el almacenajerdquo y ldquoMantenimiento perioacutedicordquo de la Paacutegina 32

Estos intervalos de almacenaje y mantenimiento no son definitivos condiciones especiacuteficas ambientales pueden requerir programaciones diferentes No siempre es praacutectico tratar los motores pequentildeos con los mismos cuidados que se brindan a los motores maacutes grandes o maacutes criacuteticos

Preparacioacuten para el almacenaje Almacenamiento en un lugar cerrado Si es posible almacene los motores en un lugar cerrado y en aacutereas lim-

pias secas y calientes

Almacenamiento a intemperie Si esto fuese necesario cubra el motor con una lona hasta el suelo sin apretar-lo demasiado para permitir circulacioacuten de aire suficiente y minimizar la condensacioacuten Proteja el motor contra una inundacioacuten y vapores quiacutemicos peligrosos

Vibracioacuten ambiental Escoja un aacuterea alejada de fuen-tes de vibracioacuten ambiental tales como maquinarias pesadas aacutereas de produccioacuten carreteras muy transit-adas y viacuteas feacuterreas Cuando el motor se encuentra en reposo una exposicioacuten prolongada incluso a pequentildeas vibraciones puede dantildear sus rodamientosndashej for-macioacuten de estriacuteas (ver Figura C1) Si el motor va a ser almacenado en un aacuterea con alta vibracioacuten ambiental asegure el eje para prevenir que se mueva

Posicioacuten Almacene los motores horizontales en posicioacuten horizontal y los motores verticales en una posicioacuten vertical estable

Conserve los bobinados limpios y secos La mejor forma de preservar las propiedades de aislamiento de los bobinados es prevenir la condensacioacuten y la acumu-lacioacuten de humedad A no ser que la temperatura del aacuterea de almacenamiento esteacute controlada mantenga la temperatura de los bobinados 5-10degC (10-20degF) por arriba del ambiente energizando las resistencias de calefaccioacuten (si el motor las tiene) o aplicando ldquovoltaje reducidordquo a una fase del bobinado Otra forma es conservar el bobinado caliente con una fuentes de calor auxiliar por conveccioacuten o soplando aire caliente dentro del motor

Figura C1 El dantildeo del rodamiento que se muestra corresponde a una separacioacuten de los

elementos rodantes Este comenzoacute al estar sometido a vibracioacuten en reposo durante el

transporte o el almacenamiento

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Resistencia de aislamiento (IR) de los bobinados Antes de almacenar el motor mida y registre el valor de la IR corregido a una temperatura estaacutendar y vuelva a hacer lo mismo justo antes de poner el motor en servicio Antes de instalar el motor realice las acciones pertinentes para corregir cualquier descenso en la IR (Vea la Paacutegina 14 ldquoPrueba de Resistencia de aislamiento (IR) rdquo)

Plagas Tome precauciones para evitar que animales e insectos ingresen al motor Roedores serpientes paacutejaros u otros pequentildeos animales pueden dantildear el aislamiento del bobinado ademaacutes las avispas de barro y otros insectos similares pueden obstruir la ventilacioacuten o los agujeros de drenaje

Superficies del motor Recubra con pintura anti-oxidante todas las superficies externas mecanizadas (espe-cialmente las puntas del eje) y en ambientes huacutemedos tambieacuten recubra las zonas del eje en las que apoyan los cojinetes y otras superficies internas En las aacutereas tropicales aplique un fungicida para proteger los devanados Es posible que sea necesario desmontar el motor para remover la pintura protectora antes de poner el motor en servicio

Rodamientos lubricados con grasa Para prevenir la corrosioacuten y la contaminacioacuten durante largos periacuteodos de almacenamiento limpie las boquillas de entrada de grasa y remueva los tapones de drenaje antes de re-engrasar el motor con grasa compatible Despueacutes de la lubricacioacuten purgue el exceso de grasa o la grasa antigua de la caacutemara de lubricacioacuten haciendo funcionar el motor durante al menos 30 minutos con los tapones removidos

Si el motor ha sido almacenado por varios antildeos la grasa probablemente deberaacute estar endurecida y el tubo de drenaje podriacutea estar obstruido con grasa seca En este caso el motor deberaacute desmontarse para retirar la grasa antigua y posteriormente ser re-lubricado antes de su puesta en servicio

Rodamientos lubricados con aceite Siempre drene el aceite antes de mover el motor Despueacutes de situar el motor en el aacuterea de almacenamiento llene el caacuterter con el aceite correcto que tenga los inhibidores de corrosioacuten y oxidacioacuten adecuados Idealmente el aceite deberaacute cubrir completamente el rodamiento sin sobrepasar el cilindro o tubo que sirve para la contencioacuten del aceite o el sello de laberinto Antes de poner el motor en servicio drene y reemplace el aceite

No re-engrase los rodamientos con el drenaje cerrado o mientras el motor esteacute funcionando

Siempre drene el aceite antes de mover el motor De lo contrario el lubricante puede salpicar al exterior y contaminar los bobinados o incluso iniciar un efecto capilar que puede succionar aceite del caacuterter

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Mantenimiento perioacutedico Mensual Inspeccione el aceite para determinar si existen evidencias de humedad oxidacioacuten o contaminantes

Reemplace el aceite siempre que encuentre contaminacioacuten o cada 12 meses

Cada 1 oacute 3 meses Gire el eje manualmente varias veces para conservar la peliacutecula de lubricante en las pistas de los rodamientos o en los ejes de apoyo de los cojinetes Esto tambieacuten ayuda a prevenir dantildeos en los elementos rodantes (ej estriacuteas) que pueden ocurrir con el tiempo debido incluso a pequentildeas vibraciones

Cada 2 oacute 3 meses Mida la resistencia de aislamiento (IR) y compare los resultados corregidos por temperatura con los valores base tomados antes de almacenar el motor Antes de instalar el motor lleve a cabo las acciones necesarias para corregir cualquier descenso en la IR (Vea la Paacutegina 14 ldquoPrueba de Resistencia de aislamiento (IR)rdquo)

Cada 3 meses Inspeccione los rodamientos lubricados con grasa tomando una muestra del tubo de drenaje para ver si hay humedad oxidacioacuten o contaminacioacuten Si existe humedad probablemente los rodamientos pre-senten dantildeos por oxidacioacuten y sea necesario remplazarlos

Cada 5 antildeos Considere reemplazar la grasa y los rodamientos Para entonces el aceite y los ingredientes de la base de la grasa probablemente se hayan separado y las vibraciones de bajo nivel pueden haber causado es-triacuteas en las pistas de los rodamientos Si se ha acumulado humedad entre las bolas y las pistas pueden haberse presentado dantildeos por oxidacioacuten o corrosioacuten

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Glossary

Temperatura ambientendashLa temperatura del medio de refrigeracioacuten circundante conocida comuacutenmente como temperatura ambienteDato baacutesicondashUna medida tomada cuando el motor estaacute en buen estado que se usa como referencia para labores de seguimiento y anaacutelisisTorque maacuteximondashEl maacuteximo torque que el motor podraacute desarrollar a voltaje y frecuencia nominales sin que se presente una caiacuteda abrupta de la velocidad tambieacuten denominado torque de desenganche o par maacuteximoEficienciandashLa relacioacuten entre el trabajo uacutetil realizado y la energiacutea utilizada para producirlo Es la relacioacuten entre la potencia de salida dividida entre la potencia de entradaVelocidad a plena cargandashLa velocidad a la cual cualquier motor produce su potencia de salida nominalTorque a plena cargandashEl torque requerido para producir la potencia nominal a la velocidad de plena cargaMotor de propoacutesito generalndashMotor de induccioacuten de CA con potencia nominal menor o igual a 500 hp construc-cioacuten abierta o cerrada de trabajo continuo disentildeado con paraacutemetros normalizados con caracteriacutesticas estaacutendar para ser utilizado bajo condiciones de servicio sin restricciones en una aplicacioacuten particular (ver la norma NEMAMG1161)Hercio (Hz)ndashTerminologiacutea preferida para ciclos por segundo(frecuencia)Caballo de fuerza (hp)ndashUna unidad para la medida de la potencia de los motores o la velocidad a la que se hace el trabajo Un caballo de fuerza equivale a 33000 lb-pie por minuto (550 lbbullpie por segundo o 746 vatios Tam-bieacuten es la unidad de potencia de los motores fabricados en el continente norte americanoAislamientondashMaterial no conductivo que separa las partes de un motor que conducen corriente o los materiales adyacentes que se encuentran a diferente potencialKilovatio (kW)ndashUna unidad de potencia eleacutectrica Tambieacuten es la unidad de potencia de los motores eleacutectricos fabricados fuera del continente norte americanoCorriente a rotor bloqueadondashCorriente de liacutenea en estado estable medida a frecuencia y voltaje nominales con el rotor en reposoTorque a rotor bloqueadondashEl torque miacutenimo que el motor desarrollaraacute en reposo para todas las posiciones angu-lares del rotor cuando se aplican el voltaje nominal a frecuencia nominalNEMAndashSiglas de la National Electrical ManufacturersAssociationPolosndashLos polos magneacuteticos que se forman dentro del motor debido a la ubicacioacuten y la conexioacuten de los devana-dosIncremento de temperatura nominalndashEs el aumento de temperatura permisible por encima del ambiente para un motor que esteacute funcionando con cargaRotorndashEl elemento rotativo de cualquier motor o generadorDeslizamientondashLa diferencia entre la velocidad sincroacutenica y la velocidad de operacioacuten comparada con la veloci-dad sincroacutenica expresada en porcentaje Tambieacuten es la diferencia entre la velocidad sincroacutenica y la velocidad de operacioacuten expresada en rpm

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Pie suavendashUna condicioacuten en la cual las patas de un motor y la zona de la base en la que se apoyan no se encuen-tran en el mismo planoEstatorndashLa parte estaacutetica del motor este teacutermino describe comuacutenmente la parte estaacutecionaria del motor que con-tiene los devanadosVelocidad sincroacutenicandashLa velocidad del campo magneacutetico rotativo creado por el bobinado del estator Velocidad sincroacutenica = (Frecuencia x 120) (Nuacutemero de polos)TorquendashLa fuerza rotativa producida por un motor Las unidades del torque se expresan en lb-pie o lb-pul (siste-ma Ingleacutes) o newton-metro (sistema meacutetrico)TendenciandashAnaacutelisis del cambio presentado en una medida tomada durante muchos intervalos de medicioacuten

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Bibliografiacutea

ANSIEASA Standard AR100-2015 Recommended Practice for the Repair of Rotating Electrical Apparatus Electrical Apparatus Service Association Inc St Louis MO 2015 (For information call EASA at 314-993-2220 or browse to wwweasacom)

Electrical Engineering Pocket Handbook Electrical Apparatus Service Association Inc St Louis MO 2015 (For information call EASA at 314-993-2220 or visit wwweasacom)

Mechanical Reference Handbook Electrical Apparatus Service Association Inc St Louis MO 2015 (For information call EASA at 314-993-2220 or visit wwweasacom)

NEMA Standard MG 1-2014 Motors and Generators National Electrical Manufacturers Association Rosslyn VA 2014 (For information call NEMA at 703-841-3200 or visit wwwnemaorg)

NEMA Standard MG 10-2013 Energy Management Guide for Selection and Use of Fixed Frequency Medi-um AC Squirrel-Cage Polyphase Induction Motors National Electrical Manufacturers Association Rosslyn VA 2014 (For information call NEMA at 703-841-3200 or visit wwwnemaorg)

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Notas

Electrical Apparatus Service Association Inc1331 Baur Blvd bull St Louis MO 63132 bull 314-993-2220 bull Fax 314-993-1269

Email easainfoeasacom bull Website wwweasacom

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  • _GoBack
  • 1 Instalacioacuten arranque e informacioacuten baacutesica
    • 11 Consideraciones baacutesicas del sistema
    • 12 Instalacioacuten
    • 13 Procedimientos de arranque
    • 14 Datos baacutesicos
    • 15 Gestioacuten total del motor
      • 2 Seguimiento operacional y mantenimiento
        • 21 Aplicacioacuten-consideraciones especiacuteficas
        • 22 Mantenimiento preventivo predictivo y basado en la confiabilidad
        • 23 Inspeccioacuten y pruebas
        • 24 Re-engrase de los rodamientos
          • Datos baacutesicos del motor y de su instalaci
            • Formato de muestra
            • Otros teacuterminos
              • Como leer la placa de datos de un motor
                • Informacioacuten necesaria
                • Mantenimiento perioacutedico
                  • Recomendaciones para almacenar los motores
                    • Aspectos baacutesicos para el almacenaje de motores
                    • Preparacioacuten para el almacenaje
                      • Notas
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Como utilizar los datos baacutesicos del motorsistemaEl mantenimiento realizado durante la operacioacuten normal del motor y en las paradas de produccioacuten planeadas oscila desde un monitoreo al azar hasta un seguimiento programado aunque su frecuencia puede depender del tamantildeo la ubicacioacuten y la naturaleza criacutetica de la aplicacioacuten Para poder realizar comparaciones uacutetiles las vari-ables baacutesicas se deben correlacionar con aquellas que fueron recopiladas durante el arranque inicial o despueacutes de realizar varias reparaciones A continuacioacuten presentamos un par de ejemplos Hacer el anaacutelisis de tendencia de los datos baacutesicos de una bomba centriacutefuga puede alertar al operario sobre un

cambio significativo en la corriente de liacutenea que indica que la eficiencia de la bomba se ha reducido Reparar o reemplazar la bomba restauraraacute la eficiencia del sistema motorbomba mientras se mejora la produccioacuten

Eficiencia del sistema = Eficiencia del motor x Eficiencia de la bomba

094 (eff del motor) x 060 (eff reducida de la bomba) = 056

094 (eff del motor) x 080 (eff de la bomba reparada) = 075

Analizar la tendencia de los datos baacutesicos de la corriente consumida por un motor desacoplado o de la resis-tencia de aislamiento de su bobinado pueden evitar un fallo del bobinado debido a la pronta deteccioacuten de un deterioro del sistema de aislamiento o de un rodamiento desgastado En estos casos por lo general los mo-tores se pueden limpiar y reparar enveacutes de ser rebobinados

15 Gestioacuten total del motorLos programas para efectuar la gestioacuten total de los motores generalmente realizan un seguimiento de las com-pras y de los repuestos en una base de datos utilizando para ello la informacioacuten de la placa del motor su ubicacioacuten y la aplicacioacuten Normalmente tambieacuten realizan el seguimiento de los datos baacutesicos del mantenimien-to del almacenaje y de las reparacionesTales programas bajan los costos reduciendo los tiempos muertos (repuestos faacutecilmente disponibles) y dis-minuyen los inventarios (identificacioacuten de los repuestos que se pueden usar en varios sitios) Aquiacute el punto clave consiste en determinar si la solucioacuten maacutes confiable y menos costosa es almacenar los motores de repuesto in situ o contratarlo con un centro de servicios u otro proveedor

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2 Seguimiento operacional y mantenimiento

21 Aplicacioacuten-consideraciones especiacuteficasEvaluacutee cuidadosamente la aplicacioacuten- consideraciones especiacuteficas para asegurar el funcionamiento confiable y eficiente de sus motores Eficiencia y peacuterdidas de los motores En los motores eleacutectricos la eficiencia se define como la potencia de sali-

da dividida por la potencia de entrada expresada en porcentajeEficiencia = Potencia de salida Potencia de entrada x 100 Debido a las peacuterdidas en el motor una pequentildea parte de la potencia de entrada se convierte en calor en lugar de trabajo Lo anterior incluye las peacuterdidas Isup2R en el estator y el rotor las peacuterdidas por friccioacuten y ventilacioacuten las peacuterdidas en el nuacutecleo y las peacuterdidas adicionales con cargaPotencia de entrada - Potencia de salida = Peacuterdidas en el motorLos motores maacutes eficientes tienen menos peacuterdidas que los motores de eficiencia estaacutendar por lo tanto con-sumen menos energiacutea funcionan maacutes frescos y duran maacutes Por motivos de mercadeo y poliacuteticas de precios los fabricantes han estado clasificando los niveles de eficiencia de los motores utilizando para describirlos teacutermi-nos como energeacutetico-eficientes de alta eficiencia o de eficiencia PremiumLa ley de poliacutetica energeacutetica de 1992 (EPAct) establecioacute los niveles miacutenimos de eficiencia para motores de propoacutesito general con potencias entre 1 y 200 hp y la ley de independencia y proteccioacuten energeacutetica de 2007 (EISA) elevoacute estos valores miacutenimos de eficiencia hasta los niveles Premiumreg de la norma NEMA mientras a su vez ampliaba el alcance de los motores incluidos Como respuesta a esto los fabricantes han aumentado la eficiencia paulatinamente reduciendo las peacuterdidas en los motoresLa eficiencia es una consideracioacuten importante para poder obtener lo maacuteximo de su motor eleacutectrico Con una pequentildea inversioacuten inicial un modelo de motor maacutes eficiente puede tener menores costos de operacioacuten y durar maacutes

Factor de potencia En un circuito CA el factor de potencia es la rel-acioacuten entre los kW (kilovatios) y los kVA (kilovoltio-amperios) y para una carga determinada su valor estaacute entre 0 y 1Elevar un factor de potencia bajo haraacute que la corriente que circula por los cables de alimentacioacuten del motor y otros equipos sea menor y por consigui-ente reduciraacute el calentamiento y el deterioro teacutermico Tambieacuten puede bajar los costes de energiacutea (donde aplique) rebajando o eliminando los sobrecos-tos que cobran las compantildeiacuteas electrificadoras por un bajo factor de potenciaEn la Figura 6 se muestran los puntos en los cuales se pueden instalar condensadores para corregir el factor de potencia de un motor eleacutectrico Por lo general para la mayoriacutea de los motores instalar los condensa-dores en el punto 2 es la mejor opcioacuten y normalmente conectarlos en el punto 1 es mejor que instalarlos en el punto 3 Cuando el motor estaacute desconectado los puntos 2 oacute 3 tambieacuten lo estaacuten

el punto 1 siempre estaacute energizado esto podriacutea provocar sobreten-siones y torques transitorios si hay maacutes motores o equipos inductivos conectados al barraje (bus)

2

1 Bus

Arrancador

Fusibleinterruptor

Contactor

Releacute desobrecarga

Motor

3

Figura 6 Ubicacioacuten de los con-densadores para correccioacuten

del factor potencia en motores de induccioacuten

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La ubicacioacuten en el punto 3 requiere utilizar dispositivos de proteccioacuten de menor capacidad ya que el flujo de corriente disminuye

La ubicacioacuten en el punto 3 puede producir transitorios de conmutacioacuten de gran amplitud o picos de corri-ente en motores que conmutan o que arrancan y paran con frecuenciandashej motores de ascensores motores de varias velocidades con arranque estrella-triaacutengulo por auto transformador en transicioacuten abierta o por devanado partido (excepto la denominada delta extendida o doble delta) Para este tipo de aplicaciones lo mejor es instalar los condensadores en el punto 1

Torques transitorios voltajes y corrientes Bajo ciertas condiciones los motores pueden desarrollar transitori-amente entre 5 a 20 veces su torque nominal Las causas maacutes comunes de estos peligrosos torques transitorios (y de los transitorios de voltaje y de corriente) incluyen Transferencias entre barrajes (bus) y re-cierres desfasados Conexiones invertidas Cambios de alta a baja velocidad(motores con varios bobinados) Corto circuitos externos Conexioacuten y maniobras en equipos de correccioacuten de factor de potencia Correccioacuten exagerada del factor de potencia con condensadores Variadores de frecuencia electroacutenico o drives

Armoacutenicos Algunos tipos de cargas eleacutectricas (ej fuentes de poder electroacutenicas para equipos digitales) con-sumen corriente en forma de ondas distorsionadas que contienen armoacutenicos de frecuencia-ej muacuteltiplos de la frecuencia de liacutenea Los armoacutenicos de voltaje asociados pueden estar presentes en los motores del sistema cau-sando un incremento en las peacuterdidas de los motores Utilice un analizador de calidad de energiacutea para detectar los armoacutenicos y filtros para controlarlos

Corriente de arranque y nuacutemero de arranques Los arranques sucesivos pueden dantildear los motores debido al aumento de la temperatura ocasionado por esta condicioacuten en la que circula una alta corriente De acuerdo con las normas NEMA MG1 1254 y MG 10 181 bajo unas condiciones normales de operacioacuten el nuacutemero de ar-ranques seguros depende del valor de la inercia de la carga a la potencia y velocidad nominales del motor (vea la Tabla 12-7 en la norma NEMA MG 1)En un motor que inicialmente se encuentre a temperatura ambiente se pueden realizar dos arranques suce-sivos ( con el motor desacelerando entre arranques) si no se excede la inercia de la carga y se sigue la ley cuadraacutetica de la curva de carga o un solo arranque si su temperatura inicial no excede su temperatura de op-eracioacuten nominal La ley cuadraacutetica de la curva de carga significa que el torque requerido variacutee con el cuadrado de la velocidad y que el torque a plena carga y a maacutexima velocidad sean igualesPara funcionamiento en condiciones inusuales de carga consulte al fabricante para determinar si el disentildeo del motor es el adecuado Si se requieren arranques adicionales aseguacuterese que el disentildeo del motor los puede soportar sin causar un aumento de temperatura perjudicial Para prologar la vida uacutetil del motor al maacuteximo no exceda el nuacutemero de arranques requeridos por la aplicacioacuten

22 Mantenimiento preventivo predictivo y basado en la confiabilidad Las palabras mantenimiento preventivo (PM) y mantenimiento predictivo (PdM) son teacuterminos familiares pero las labores asociadas con estos meacutetodos y la prolongacioacuten del tiempo de operacioacuten de los motores eleacutectricos no siempre estaacuten claros Esta seccioacuten describe actividades normalmente asociadas al PM y al PdM como tambieacuten una estrategia denominada mantenimiento basado en la confiabilidad (RBM)

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Mantenimiento preventivo (PM) El principal objetivo de este tipo de mantenimiento es evaluar la salud del motor por medio de inspecciones y pruebas Por ejemplo el estado de un bobinado se determina por el valor de los megohmios obtenidos en una prueba de resistencia de aislamiento (IR)La pruebas eleacutectricas normalmente incluyen la IR (a motor parado) y la medicioacuten individual de las corrientes y voltajes de fase (en funcionamiento normal) Son menos comunes las mediciones de la resistencia la induc-tancia y la capacitancia del bobinado asiacute como tambieacuten el anaacutelisis de firma de corriente del motor (MCSA) (vea las Paacuteginas 14-16)En un programa de PM las verificaciones mecaacutenicas generalmente incluyen el anaacutelisis de vibracioacuten (espectros por FFT) y con menos frecuencia el alineamiento (vea las Paacuteginas 4-6 y 16)Otras actividades del PM comuacutenmente incluyen la limpieza e inspeccioacuten la lubricacioacuten la verificacioacuten de los niveles de lubricacioacuten el ajuste de la tensioacuten de las correas y el apriete de los pernos de fijacioacuten Oca-sionalmente tambieacuten se miden las temperaturas con un termoacutemetro infra-rojo o una caacutemara termograacutefica Los niveles de ruido se pueden comprobar de forma subjetiva o utilizando un equipo de anaacutelisis acuacutestico Los veredictos del PM se basan en los resultados de cada actividad

Mantenimiento predictivo (PdM) El mantenimiento predictivo pronostica cuando se deben llevar a cabo trabajos de mantenimiento correctivo (acciones) o cuando podemos esperar que ocurra un fallo Tambieacuten llamado monitoreo por condicioacuten o supervisioacuten de estado el PdM consiste en analizar las tendencias y evaluar la mayoriacutea de las actividades asociadas al PMEn el PdM generalmente se evaluacutean las tendencias de los resultados de las pruebas de resistencia de aislamien-to (IR) e iacutendice de polarizacioacuten (IP ) y algunas veces paraacutemetros del circuito del motor al igual que los valores de corriente y de voltaje como tambieacuten los resultados del anaacutelisis de firma de corriente del motor (MSCA) El anaacutelisis de tendencias de las actividades mecaacutenicas rutinarias normalmente incluye los espectros de vibracioacuten y ocasionalmente los resultados de las mediciones de temperaturaComo ejemplo tenemos si el valor en megohmios de la resistencia de aislamiento de un bobinado era inicial-mente aceptable pero esta tiende a bajar dicha tendencia podraacute ser utilizada para programar actividades de mantenimiento correctivo antes de que los valores de IR caigan hasta un nivel peligroso o para predecir cuaacuten-do seraacuten muy bajos para que el motor funcione de forma segura

PM versus PdM En el PM se evaluacutean el estado de las maacutequinas utilizando un sencillo conjunto de mediciones y observaciones Si los resultados son obvios o se pueden comparar faacutecilmente con paraacutemetros de aceptacioacuten la accioacuten a seguir cualquiera que esta sea estaacute clara Por ejemplo un eje roto necesita reparacioacuten inmediata mientras un valor de resistencia de aislamiento igual a cero sugiere que el motor deberaacute ser rebobinadoLa ventaja del PdM es que en eacutel se analizan las tendencias de los resultados de las pruebas para planificar cuando seraacute necesaria una accioacuten correctiva o poder predecir la fecha en la que ocurriraacute un fallo Por ejemplo proba-blemente antes de la ruptura del eje habraacuten aumentos no lineales de vibracioacuten y de desalineacioacuten Al analizar la tendencia de estas mediciones es posible detectar y corregir condiciones que de otra manera habriacutean derivado en un fallo del eje Asiacute mismo analizar la tendencia de los resultados de las pruebas de IR puede revelar un deterioro en el aislamiento por lo que el motor se puede limpiar y reacondicionar en lugar de ser rebobinado

Mantenimiento basado en la confiabilidad (RBM) El RBM tambieacuten denominado mantenimiento basado en el riesgo (RCM) es un meacutetodo loacutegico para determinar la mejor combinacioacuten de actividades de mantenimiento que permitan aumentar la confiabilidad y la seguridad en la operacioacuten de los equipos Esto incluye limpieza y lubricacioacuten al igual que la reparacioacuten o el cambio de las componentes que han falladoLa confiabilidad expresa la probabilidad que un motor pueda funcionar adecuadamente durante un tiempo especiacutefico bajo condiciones establecidas El RBM reduce el mantenimiento de las actividades maacutes rentables

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por lo que requiere conocimientos sobre los fallos caracteriacutesticos de los motores al igual que sus mani-festaciones y consecuencias

23 Inspeccioacuten y pruebasIndiferentemente que el meacutetodo de mantenimiento preferido sea el PM PdM or el RBM existen un nuacutemero de actividades de control y de herramientas de prueba que podemos escoger Inspeccioacuten Durante esta importante actividad se

pueden detectar partes dantildeadas componentes rotos o que faltan al igual que trayectorias de flujo de aire obstruidas y contaminadas Durante la ejecucioacuten de las actividades de PM or PdM se pueden realizar ajust-es menores (ej tensionar las correas o apretar pernos flojos) asiacute como tambieacuten limpiar el polvo y la con-taminacioacuten de los lugares de acceso Las temperaturas anormales de operacioacuten pueden detectarse con la ayuda de un termoacutemetro infra-rojo o una caacutemara termograacutefica

Prueba de resistencia de aislamiento (IR) En esta prue-ba realizada a motor parado se aplican 500 voltios CC entre el bobinado y la carcasa (tierra) durante 60 segun-dos utilizando por lo general un megoacutemetro Si las fases del bobinado se pueden aislar de forma independiente como en una conexioacuten estrella-delta pruebe cada una de las fases por separado La Tabla 2 muestra los valores miacutenimos aceptables de IR

Tabla 2 Valores miacutenimos de resistencia de aislamiento a tierra recomendados medidos o corregidos a 40degC

Resistencia de aislamiento miacutenima Tipo de maacutequina

IR1min = 100 megohmios La mayoriacutea de maacutequinas de CA con estatores bobinados en pletina fabrica-das despueacutes de 1970

IR1min = 5 megohmios La mayoriacutea de maacutequinas con estatores bobinados en alambre redondo y en pletina con voltajes nominales por debajo de 1kV

Notes R1min = Valor de resistencia de aislamiento miacutenima recomendada para bobinados completos en megaohmios y a 40degC kV = Voltaje nominal liacutenea-liacutenea de la maacutequina en kilovoltios rms Corrija la resistencia de aislamiento a una temperatura base de 40degC de la siguiente forma Rc 40degC = Kt x Rt

Donde Rc 40degC = La resistencia corregida a 40degC (en megohms) Rt = La resistencia de aislamiento medida (en megohmios) Kt = Coeficiente de correccioacuten de temperatura (de la Figura 7)

Para realizar la correccioacuten a 40ordmC de la resistencia de aislamiento medida (Rt) multipliacutequela por el coeficiente de temperatura Kt Rc = Rt x KtC

oefic

ient

e de

Tem

pera

tura

Kt p

ara

la R

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tenc

ia d

e A

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nto

Temperatura del Bobinado en Grados Celsius

Figura 7 Correccioacuten por temperatura de la resistencia de aislamiento

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Prueba de relacioacuten de absorcioacuten dieleacutectrica (DAR) El valor del DAR indica la condicioacuten del bobinado com-parando una medida de resistencias de aislamiento tomada durante un periacuteodo de tiempo con otra medida tomada en un lapso de tiempo maacutes corto Mida la resistencia de aislamiento a los 30 segundos y posteriormente a los 60 segundos con un instrumento digital Para calcular el DAR divida la medida obtenida a los 60 segun-dos por la medida obtenida a los 30 segundos y consulte la tabla 3 para evaluar la condicioacuten del bobinado

Tabla 3 Evaluacioacuten de la relacioacuten de absorcioacuten dieleacutectrica (DAR)

6030 segundos (DAR) Condicioacutenlt 11 Pobre

11 a 124 Cuestionable125 a 13 Aceptable14 a 16 Buena

gt 16 Exelente

Medicioacuten de la resistencia de los bobinados Para verificar conexiones con alta resistencia o posibles conex-iones defectuosas mida la resistencia de los bobinados entre los terminales del motor utilizando un puente o un medidor digital para resistencias bajas (DLRO)

Medicioacuten de la inductancia y capacitancia Con equipos especializados de prueba se pueden comparar las inductancias y capacitancias entre cada par de cables del bobinado y verificar si existe alguacuten desbalance Aunque no hay normas industriales para la aceptacioacuten de estos desbalances los manuales de los fabricantes proporcionan algunas guiacuteas

Anaacutelisis de firma de corriente del motor (MCSA) Esta prueba diagnoacutestica problemas en el rotor detectan-do corrientes inducidas en los devanados del estator y comparando la amplitud de las bandas laterales a 2X frecuencia de deslizamiento a una frecuencia central de 50 oacute 60 Hz Un transformador de corriente (CT) tipo pinza amperimeacutetrica instalado en los cables del motor o los cables de control de un transformador de corriente producen una sentildeal que se muestra en la pantalla de un analizador de espectros generalmente un analizador de vibraciones FFT Para que la prueba sea efectiva la carga aplicada debe producir el deslizamiento sufici-ente para separar las bandas laterales de la frecuencia central Aunque no existen normas industriales para la aceptacioacuten de las pruebas de MSCA los valores de los manuales de los fabricantes sirven como guiacutea La Tabla 4 incluye los problemas que se pueden detectar con esta prueba

Tabla 4 Problemas en el rotor detectables con las pruebas MSCA

Problemas en el rotor Siacutentomas

Fallos de la jaula de ardilla Alta vibracioacuten a la velocidad de operacioacuten 1X con bandas laterales a la frecuencia de paso polar

Barras fisuradas Bandas laterales a la frecuencia de paso polar en los muacuteltiplos de la velocidad de operacioacuten

Barras abiertas o sueltas bull Altos niveles de vibracioacuten a la frecuencia de paso de las barras del rotorbull Bandas laterales a la frecuencia 2X alrededor de la frecuencia de paso de las barras

del rotorbull Muacuteltiplos de la frecuencia de paso de las barras del rotor

La frecuencia de paso de las barras del rotor es igual al nuacutemero de barras del rotor multiplicadas por la velocidad de operacioacuten

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Pruebas de hipot y de impulso (onda de choque) Estas dos pruebas evaluacutean el estado del sistema de aislamiento del motor aplicando a los bobinados una tensioacuten que excede la nominal (una sobretensioacuten) Las pruebas que utilizan sobretensiones pueden causar que un devanado falle provocando una parada de pro-duccioacuten es por esto que estas pruebas no deben formar parte de los programas de PM o PdM (Figura 8) Aunque estas pruebas normalmente no ocasionan dantildeos a los bobinados que se encuen-tran en buenas condiciones pueden causar que los devanados que tengan debilidades eleacutectricas fallen durante la prueba o un poco despueacutes de la misma Nunca aplique sobretensiones a un bobina-do sin contar con un plan B Es mejor que un motor falle bajo condiciones controladas que cuando se encuentre en servicio

Anaacutelisis de vibraciones La prueba mecaacutenica maacutes comuacuten en los programas de PM y PdM es el anaacutelisis de vibraciones utilizando un analizador de espectros FFT La transformada raacutepida de Fouri-er ( FFT) convierte los datos de la vibracioacuten en espectros (amplitud de las formas de onda vs frecuencia) dentro de un amplio rango de frecuencias (Figura 9) Para los motores horizontales los valores de las vibraciones generalmente se toman en los planos horizontal y vertical de ambos rodamientos y axialmente como miacutenimo en uno de los alojamientos de los rodamiento Los valores de vibracioacuten liacutemites seguacuten las normas NEMA aplican solo a motores desacop-ladosndashej a motores que no se encuentran instalados los valores descritos en artiacuteculos teacutecnicos independientes y en los manuales de los fabricantes de los equipos sirven como guiacutea

24 Re-engrase de los rodamientosLa experiencia demuestra que los rodamientos defectuosos causan maacutes fallos en motores que cualquier otra causa particular Para asegurar una larga vida y un funcionamiento confiable del motor verifique regularmente los niveles de lubricacioacuten de los rodamien-tos en busca de fugas y contaminacioacutenDetermine los intervalos de re-lubricacioacuten y el tipo y grado de lubricante adecuados teniendo en cuenta las recomendaciones del fabricante establecidas en la placa de lubricacioacuten (si estaacute disponible) De lo contrario siga las indicaciones descritas en este manual Funciones de los lubricantes Los lubricantes de los rodamientos realizan varias tareas fundamentales que

incluyen Separar las superficies de deslizamiento o de rodadura Reducir el desgaste Minimizar el coeficiente de friccioacuten (ej reduciendo el calentamiento) Remover el calor producido por la friccioacuten Impedir el ingreso de contaminacioacuten Prevenir la corrosioacuten

Figura 8 Las pruebas que emplean sobretensiones no deben formar parte de

un programa de PM o PdM

Velo

cida

d de

la v

ibra

cioacuten

(pul

s p

ico)

Frecuencia (CPM)

Maacutequinas Grado AAplica a maacutequinas sin requerimientos especiales de vibracioacuten

061 g picoAceleracioacuten

constante049 g

60 600 6000 60000 600000

Despla

zamien

to

cons

tante

0002

4rdquo pi

co-pi

co

Liacutemite 015 (montaje resiliente)

0001

9rdquo pi

co-pi

co Limite 012(montaje riacutegido)

Figura 9 Graacutefico NEMA de vibraciones globales

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Rodamientos lubricados con grasa A no ser que se encuentren ldquosellados de por vidardquo los rodamientos lu-bricados con grasa requieren un re-engrase perioacutedico a traveacutes de los tubos de lubricacioacuten Seleccione la grasa compatible la cantidad y los intervalos de lubricacioacuten de acuerdo con las siguientes directrices

Compatibilidad de la grasa No todas las grasas y los aditivos son compatibles por tanto es de vital impor-tancia determinar el tipo de grasa de los rodamientos y re-engrasarlos con un lubricante compatible Los efectos de la incompatibilidad de la grasa variacutean dependiendo de la aplicacioacuten el tipo y el grado de incom-patibilidad y van desde un aumento intermedio del desgaste del rodamiento hasta un fallo catastroacutefico de la maacutequina

Use la Tabla 5 como punto de partida para determinar la compatibilidad de la grasa man-teniendo los siguientes puntos en menteloz No mezcle grasas incompatiblesloz No mezcle grasas cuya compatibilidad se

encuentre al liacutemiteloz Auacuten si la Tabla 5 indica compatibilidad siem-

pre es mejor preguntar a ambos fabricantes No mezcle la grasa si existe una miacutenima dudaDiferentes formulaciones del mismo aceite pueden ser incompatibles por lo que re-lubri-car con grasas de la misma base (ej polyurea con otra polyurea) todaviacutea podriacutea causar problemas Los lubricantes pueden contener ademaacutes aditivos espesantes y algunos de ellos son incompatibles La mejor praacutectica consiste en utilizar la misma grasa que ya existe en los rodamientosndashsiempre y cuando sea la adecuada para la aplicacioacuten

Los signos de incompatibilidad de un lubricante o sus aditivos pueden incluir Aumentos inu-suales del calentamiento desgaste del metal vibracioacuten o emisioacuten ruido cambios inusuales en el color del lubricante un incremento suacutebito de partiacuteculas extrantildeas fugas debidas a los cambios de viscosidad formacioacuten de espuma y emulsionado separacioacuten aparente de fluidos o geles en los visores de aceite

Tabla 5 Compatibilidad de grasas

B = En el liacutemite C = Compatible | = Incompatible

Comp

lejo d

e alum

inio

Comp

lejo d

e bari

oEs

tearat

o de c

alcio

Calci

o anh

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Comp

lejo d

e calc

ioSu

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Litio

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lyurea

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ional

Polyu

rea es

table

al co

rte

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 Complejo de aluminio I I C I B I I I C I C 2 Complejo de bario I I C I C I I I I I B

3 Estearato de calcio I I C I C C C B C I C 4 Calcio anhidro C C C B B C C C C I C 5 Complejo de calcio I I I B I I I I C C C 6 Sulfonato de calcio B C C B | | B B C I C 7 Bentona (arcilla) I I C C I I | | I I B

8 Estearato de litio I I C C I B I C C I C

9 Litio anhidro I I B C I B I C C I C 10 Complejo de litio C I C C C C I C C I C

11 Polyurea convencional I I I I C I I I I I C 12 Polyurea estable al corte C B C C C C B C C C CEsta informacioacuten solo se debe usar como una guiacutea Consulte al fabricante de cada producto antes de mezclar grasas diferentes

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Cantidad de grasa Un llenado excesivo de la cavidad puede alterar la consistencia de la grasa(cortarla)ndashej calentamiento por friccioacuten que degrada el lubricante separando el aceite de los componentes baacutesicos El exceso de grasa tambieacuten puede contaminar el sistema de aislamiento del motor provocando un fallo prema-turo de los devanados Utilice la siguiente ecuacioacuten para estimar la cantidad de grasa que hay que aplicar durante el re-engrase

G = 011 x OD x W (unidades inglesas) or G = 00048 x OD x W (unidades meacutetricas) Donde G = cantidad de grasa (onzas fluidas o gramos) OD = diaacutemetro exterior del rodamiento( pulgadas o mm) W = ancho del rodamiento (pulgadas o mm) Caacutelculo simple de la cantidad de grasa para un rodamiento de bolas 318 OD = 748rdquo (190 mm) W = 169rdquo (43 mm)

G = 011 x 748rdquo x 169rdquo = 139 oz o G = 00048 x 190 mm x 43 mm = 39 gramos Intervalos de re-engrase Los intervalos de re-engrase para condiciones normales de operacioacuten dependen de la

velocidad y el diaacutemetro interno del rodamiento El intervalo de re-lu-bricacioacuten se calcula con ayuda de la Figura 10 de la siguiente forma loz Busque la velocidad del motor en

el eje horizontalloz Trace una liacutenea vertical desde las

rpm del motor hasta la curva que representa el diaacutemetro interior del rodamiento (en miliacutemetros) o hasta la siguiente medida maacutes pequentildea

loz Desde ese punto trace una liacutenea horizontal hasta interceptar las horas de operacioacuten aplicables para el tipo de rodamiento (intervalo de re-lubricacioacuten)

Condiciones de operacioacuten anormales (ej alta temperatura vibraciones y Figura 10 Intervalos de re-lubricacioacuten para rodamientos de

bolas o rodillos en maacutequinas con ejes horizontales en reposo

Limpie el engrasador y remueva el tapoacuten de drenaje del motor antes de engrasarlo Re-engrase con la cantidad de grasa recomendada para las dimensiones del rodamiento y despueacutes haga funcionar el motor durante al menos 30 minutos sin instalar el tapoacuten de drenaje para purgar el exceso de grasa o la grasa antigua de la caacutemara

1510000

642

100086343

252

15

10080605040302015

10

252

15

100008643

252

15

100075

543

252

15

10075

50

325

215

1000086

43

252

15

100086

43

215

100

HORA

S DE

FUN

CION

AMIE

NTO

C B A

Escala A Riacutegido de bolaslEscala B Rodillos ciliacutendricosEscala C Empuje-bolas y rodillos

RPM100 2 3 4 5 6 7 8 9 1000 2 3 4 5 6 7 8 9 10000

406080100120180200240280

Los intervalos de re-lubricacioacuten para condiciones habituales de funcionamiento pueden ser determinados en funcioacuten dela velocidad y el diaacutemetro interior del rodamiento El diagrama es vaacutelido para rodamientos de maacutequinas con ejeshorizontales en reposo bajo condiciones normales

TIPO DE RODAMIENTO

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contaminacioacuten) pueden requerir un aumento de la frecuencia de re-lubricacioacuten Aparte de la experiencia con la aplicacioacuten no existen reglas simples para determinar el aumento en la frecuencia de re-lubricacioacuten

Rodamientos lubricados con aceite Seleccione el aceite compatible la viscosidad y los intervalos de lubri-cacioacuten de acuerdo con las siguientes directrices

Compatibilidad del aceite Los fabricantes de aceites utilizan muchos aditivos diferentes y algunos de ellos son incompatibles La incompatibilidad de los aditivos del aceite puede producir los mismos problemas ocasionados por la incompatibilidad de las grasas por lo que la mejor praacutectica consiste en determinar el tipo de aceite que hay dentro del caacuterter y re-lubricar con el mismo-siempre y cuando sea apropiado para la aplicacioacuten Si fuese necesario utilizar un aceite diferente pregunte a ambos fabricantes si son compatibles No mezcle los aceites si existe una miacutenima duda

Viscocidad del aceite para rodamientos de bolas y rodillos La Tabla 6 proporciona las directrices para seleccionar la viscosidad del aceite en motores horizontales provistos con rodamientos de bolas y rodillos tomando como baseloz La temperatura de operacioacuten (degC o degF)loz El diaacutemetro medio del rodamiento (dm = (ID + OD)2) en mmloz Velocidad de operacioacuten (n) en rpmloz Nivel de carga del rodamiento (suavenormal o pesadoimpacto)

Tabla 6 Efecto de la temperatura en la seleccioacuten de la viscosidad del aceite para rodamientos de bolas y rodillos en motores horizontales

Viscosidad cinemaacutetica adecuadandashgrado de viscosidad ISO carga suavenormal o [carga pesadaimpacto]

Temperatura de operacioacuten degC (degF)

valor dmn

600000 oacute maacutes 300000 a 600000 300000 o menos

-30 ~ 0 (-22 ~ 32) 15 22 oacute 46 (todas las cargas)

15 22 oacute 46 (todas las cargas)

15 22 oacute 46 todas las cargas)

0 ~ 60 (32 ~ 140) 7 10 oacute 22 [NA] 32 [56 oacute 68] 56 [68]

60 ~ 100 (140 ~ 212) 22 32 oacute 56 [NA] 32 oacute 56 [56 oacute 68] 56 oacute 68 [68 oacute 100]

100 ~ 150 (212 ~ 302) NA (todas las cargas) 56 oacute 68 [68 oacute 100] 56 oacute 68 [100 oacute 460]

Ejemplo Calcule la viscosidad correcta bajo condiciones normales de carga de un rodamiento de bolas 6210 que funciona a 3600 rpm a 90degC (194degF)ndashej la relacioacuten entre la capacidad dinaacutemica del rodamiento y la carga aplicada (Cr Pr) estaacute entre 006 y 012 (006 lt Cr Pr lt012)

loz Calcule el diaacutemetro medio del rodamiento(ID + OD)2) = dm (en mm)(50 + 90)2 = 70 mm

loz Calcule el valor dmn multiplicando el diaacutemetro medio por la velocidad de operacioacuten dm (mm) x n (rpm) = dmn70 x 3600 = 252000 dmn

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loz Seleccione la viscosidad apropiada en la Tabla 6 (en este caso es un aceite para rodamientos o turbinas ISO VG 56 oacute VG 68 )En los motores verticales utilice como guiacutea la Tabla 7 para seleccionar la viscosidad correcta independien-temente del tamantildeo del rodamiento o la velocidad (Nota Si la placa de lubricacioacuten del motor especifica aceite sinteacutetico NO lo sustituya por otro tipo de aceite)

Tabla 7 Viscosidad del aceite en motores verticales con rodamientos de bolas o rodillos

Rodamientos de empuje de bolas de contacto angular

Rodamientos de empuje de rodillos esfeacutericos

Rango de tem-peratura ambiente

Hasta 38degC (100degF)

Por encima de 38degC hasta 60degC (100degF a 140degF)

Hasta 4degC (40degF)

Por encima de 4degC hasta 60degC (40degF a 140degF)

ISO VG 32 68 68 150

Viscosidad del aceite e intervalos de lubricacioacuten para motores con cojinetes anti-friccioacuten En los cojinetes anti-friccioacuten la tolerancia que existe entre su diaacutemetro interno y la zona del eje en la cual se apoya es criacutetica Cualquier pequentildeo contacto metal-metal puede aumentar la temperatura del cojinete y los dantildeos asociados a ello( friccioacuten estriado metal fundido) pueden degradar raacutepidamente el cojinete lo que podriacutea ocasionar un fallo catastroacutefico Para conservar las tolerancias de los cojinetes anti-friccioacuten siga las directrices indicadas en la Tabla 8

Tabla 8 Viscosidad del aceite e intervalos de lubricacioacuten en motores con cojinetes anti-friccioacutens

Temperatura ambiente inicial y rango de temperaturas de operacioacuten degC (degF)

Velocidades del eje (rpm)

Rango de viscosidad ISO

Intervalo de lubricacioacuten

Por debajo de 10degC (50degF) Todas Consulte al fabricante ---

10degC a 32degC(50degF a 90degF)

Mayor a 1800 32 a 68 5000 horas de trabajo o 1 antildeo lo que ocurra primero

Hasta 1800 68 a 100 1 antildeo

Arriba de 32degC (90degF) Todas Consulte al fabricante ---

Intervalos de re-lubricacioacuten con aceite Seleccione los intervalos de re-lubricacioacuten siguiendo las instruc-ciones del fabricante (si estaacuten disponibles) De lo contrario utilice los intervalos indicados en la Tabla 8

ADVERTENCIA Si la unidad tiene bobinas enfriadas por agua esta refrigeracioacuten deberaacute estar operativa De lo contrario la viscosidad del aceite puede caer por debajo de la miacutenima requeri-da para que el rodamiento funcione de forma segura

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Los arranques y paradas frecuentes los ambientes huacutemedos y sucios las temperaturas extremas y otras condiciones de servicio severas requieren cambios de aceite maacutes frecuentes que los indicados en la Tabla 8 Contacte al fabricante para obtener los intervalos de cambio de aceite para situaciones especiacuteficas o verifique regularmente el aceite en busca de decoloracioacuten o contaminacioacuten Reemplaacutecelo si fuese necesario Otra forma para determinar el intervalo del cambio de aceite es enviando a un laboratorio una muestra perioacutedica para su anaacutelisis

Tome las muestras de aceite con el motor en reposo para evitar remover mucho el lubricante Cuando cambie el aceite llene el caacuterter hasta el nivel que normalmente se ve ldquoen reposordquo a traveacutes del visor cuando la maacutequina estaacute parada

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Apeacutendice A Datos baacutesicos del motor y de su instalacioacuten

INSPECCION FISICA (escoja lo que aplique)Faltan partes o estaacuten dantildeadas Pintura exterior defi ciente Sin bloqueo de eje o bloqueo inadecuadoFuga de lubricante Pintura protectora del eje defi ciente Sin defectos visibles

Descripcioacuten de defectos y anomaliacuteas _________________________________________________________________

RESISTENCIA DE AISLAMIENTO NA NPResultado Tensioacuten aplicada Resistencia (megohms)

Pasa Fallo _____ Voltios CC

1-min ________ MΩ10-min _______ MΩ

HIPOT NA NPResultado Tensioacuten aplicada (indique CA o CC)

Pasa Fallo ________ Voltios CA CC

PRUEBA MONO FAacuteSICA DE ROTOR NA NPResultado Corriente (amps) Relacioacuten (max min)

Pasa Fallo

Max ___________Min ___________ __________

RESISTENCIA DE BOBINADOS NA NP

ResultadoResistencia (indique ohms o milliohms)

Cables 1 - 2 Cables 2 - 3 Cables 3 - 1 Pasa Fallo

_________ Ω mΩ

_________ Ω mΩ

_________ Ω mΩ

Si existen maacutes de 3 cables identifi que la conexioacuten entre ellos (ej 1-62-43-5 etc)

IMPULSO NA NPResultado Tensioacuten aplicada

Pasa Fallo ________ Voltios

ACCESORIOS NA NPFuncionan Tipo de dispositivo

Siacute No

Resistencias de calefaccioacuten

PRUEBAS ESTATICAS (MOTOR APAGADO)

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Nota NA signifi ca ldquono aplicardquo y NP signifi ca ldquono realizadardquo

EXENTRICIDAD DEL EJE DE SALIDA NA NPResultado Excentricidad Medida con indicador de

caraacutetula Pasa Fallo __________ (pul o mm)

DIAMETRO DEL EJE DE SALIDA NA NPResultado Diaacutemetro

Medida con microacutemetro Pasa Fallo __________ (pul o mm)

Comentarios sobre las pruebas estaacuteticas (si hay alguno) _________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Formato de muestraID del motor Instalado en FechaMarca Modelo Tipo Ndeg SerieTamantildeo constructivo Encerramiento Voltaje RPMHp kW Amperios a plena carga Efi ciencia a plena carga () Monofaacutesico TrifaacutesicoCoacutedigo Disentildeo Clase de aislamiento PesoRodamiento LA Rodamiento LOA Aplicacioacuten(es)Fecha Instal _______________Amperios en vacio ____ vatios ____

Datos baacutesicos Siacute No

Espectros de vibracioacutenSiacute No

Datos de alineacioacuten Siacute No

Estado del motor Nuevo Reparado Almacenado Ubicacioacuten del motor Motivo del reemplazoHistorial de reparacioacutenComentarios (si hay alguno)

RELACIOacuteN DE ABSORCIOacuteN DIELEacuteCTRICA NA NPResultado 6030 sec (DAR) Condicioacuten

Pasa Fallo

lt 11 Pobre11 a 124 Cuestionable125 a 13 Aceptable14 a 16 Buenogt 16 Exelente

Mida la resistencia de aislamiento (IR) a los 30 segundos y a los 60 segundos con un instrumento digital Divida el valor a los 60-segundos entre el valor a los 30 segundos

Formato de muestra

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Continuacioacuten del formato

NOTAS

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Comentarios sobre las pruebas dinaacutemicas (si hay alguno) __________________________________________________________

PRUEBAS DINAacuteMICAS (MOTOR EN LIacuteNEA)

PRUEBAS EN VACIO NA NPFecha Amps Vatios

Comentarios

ANAacuteLISIS VIBRACIONAL NA NPSe tomaron espectros de vibraciones Siacute NoSi la respuesta es siacute no apunte abajo los datos de las medidas de vibracioacuten)

Resultado

Velocidad de la vibracioacuten medida en puls mms

Lado acoplamientoabajo

OLado op acoplamientoarriba

Pasa Fallo

Horizontal ________ Horizontal ________Vertical ___________ Vertical ___________Axial _____________ Axial _____________

Nota NA signifi ca ldquono aplicardquo y NP signifi ca ldquono realizadardquo

DATOS DE ALINEAMIENTO NA NP

RPMInstalacioacuten En servicio

RPMInstalacioacuten En servicio

Mils mm Mils mm Mils mm Mils mm

Acop

lam

ient

os

corto

s

Desalineamientoparalelo

Acop

lam

ient

os

con

esp

acia

dore

s Desalineamiento paralelo por pul-gada de distanciaDesalineamiento

angular

Pie suave Todas Pie suave Todas

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Apeacutendice B Como leer la placa de datos de un motor

Informacioacuten generalCuando compre o sustituya un motor preste atencioacuten a la terminologiacutea de la placa de datos que describe sus caracteriacutesticas de funcionamiento y su aplicacioacuten Un detalle aparentemente pequentildeo como ldquoDisentildeordquo podriacutea condicionar su eleccioacuten Estar familiarizado con la terminologiacutea de la placa de datos le ayudaraacute a resolver prob-lemas inesperados de funcionamiento

Informacioacuten necesaria Aunque se pueden suministrar maacutes detalles la norma NEMA MG 1 1040 requiere que la placa de datos de un motor cuente con la siguiente informacioacuten (vea la Figura B1) Tamantildeo constructivo (FR) Este normalmente se indica mediante 2 oacute 3 diacutegitos seguidos por una o maacutes letras

que identifican las dimensiones importantes de montaje del motor ej altura de eje y distancias entre los huec-os de fijacioacuten)

Tipo (TYPE) Los fabricantes pueden emplear la casilla opcional de la placa de datos ldquoTyperdquo para designar una familia de productos o rellenarla con otro tipo de adjetivo que identifiquen el montaje la forma o la funcioacuten del motor

Figura B1 Tiacutepica placa de datos NEMA en la que la informacioacuten requerida estaacute resaltadaFigure B1 Typical NEMA nameplate with required information highlighted

FR TYPE

PH

HP RPM SF

VOLTS NEMA NOM EFF

AMPS CODE DES

SF AMPS PF

Temperaturaambiente maacutexima

Tamantildeo constructivo

Nota Las placas de datos pueden incluir el nombre delfabricante y normalmente la ubicacioacuten de su sede principal

Nuacutemero de fases

Clase de aislamiento

Potenciade salida

Corriente acarga nominal

Velocidad acarga nominal

Letra coacutedigo para loskVA de rotor bloqueado

Letra dedisentildeo

Voltaje

Ciclo de trabajoo uso

Frecuencia

Factor se servicio(si es diferente a 10)

Tipo delfabricante

Eficiencia nominalNEMA (cuando searequerida)ldquoPROTEGIDOTERMICAMENTErdquo (siel motor proporcionatoda la proteccioacutendescrita en la normaNEMA MG 1 1256)ldquoPROTECCIOacuteN PORSOBRETEMPERATURA___rdquo y nuacutemero deldispositivo de proteccioacuten(para motores gt1 HP con dispositivos o sistemas de proteccioacuten)

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Potencia de salida (kW) Normalmente expresada en hp o kW este dato indica el valor de la potencia mecaacuteni-ca del motorndashej su capacidad para entregar a la velocidad nominal el torque requerido por la carga

hp = 134 x kW a la inversa kW = 0746 x hp

Ciclo de trabajo o uso (DUTY) Esta designacioacuten especifica el lapso de tiempo durante el cual el motor puede entregar su potencia nominal de forma segura Normalmente es ldquocontinuordquo (Cont) lo que NEMA define como indefinido El ciclo de trabajo de los motores que funcionan de forma intermitente (ej gruacuteas polipastos y actu-adores de vaacutelvulas) generalmente se expresa en minutos Ver la norma NEMA MG 11036

Temperatura ambiente maacutexima Esta es la temperatura maacutexima permitida en el aire circundante para garan-tizar que la temperatura maacutexima de operacioacuten del motor no excede el liacutemite del sistema de aislamiento La temperatura ambiente estaacutendar es de 40degC (104degF) Ver la Nota I en la norma NEMA MG 1 1244

Clase de aislamiento (CLASS INS CLS INSUL CLASS) Esta indica la temperatura que puede soportar el bobinado de un motor y se designa industrialmente con las letras A B F H Entre mayor sea la letra del alfabeto maacutes alta seraacute la temperatura segura de operacioacuten y el bobinado duraraacute maacutes a cualquier temperatura de funcionamiento dada

Velocidad a carga nominal (RPM) Esta es la velocidad a la cual se suministra la potencia de salida a la carga (velocidad a plena carga) Esta seraacute un poco menor que la velocidad sincroacutenica-ej la velocidad del campo magneacutetico rotativo del estator La diferencia entre las dos es la ldquovelocidad de deslizamientordquo o ldquorpm de desli-zamientordquo La Tabla B1 muestra las velocidades a plena carga tiacutepicas para motores pequentildeos y medianos

Tabla B1 Comparacioacuten entre la velocidad sincroacutenica y la velocidad a plena carga para motores de 60 Hz

Velocidad sincroacutenica RPM tiacutepica a plena carga3600 34501800 17501200 1140900 850

Reducir las rpm de deslizamiento aumenta la eficiencia del motor por lo que los disentildeos maacutes eficientes nor-malmente tienen velocidades a plena carga maacutes altas Esto puede ser problemaacutetico a la hora de reemplazar los motores de alta eficiencia en algunas aplicaciones Por ejemplo las bombas centriacutefugas y los ventiladores normalmente demandan una potencia de entrada que variacutea con las rpm elevadas al cubo lo que significa que un pequentildeo incremento en la velocidad produce un aumento mucho maacutes grande de potencia En aplicaciones similares tenga cuidado con esto antes de seleccionar un motor de reemplazo maacutes eficiente

El valor de la temperatura ambiente algunas veces se confunde con el incremento de temperatura El incremento de temperatura normalmente no estaacute expresado en la placa de datos pero la clase de aislamiento siacute El incremento de temperatura se basa en una combinacioacuten de factores como el tipo de encerramiento del motor la clase de aislamiento y el factor de servicio

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Frecuencia (HZ) La frecuencia normalizada en Norte Ameacuterica es 60 Hz y en otras partes del mundo gen-eralmente es de 50 Hz Si la placa de datos muestra maacutes de una frecuencia tambieacuten deberaacute indicar las caracteriacutesticas que dependen de cada una de ellas El aumento del uso de variadores de frecuencia (VFDs) demanda que exista un rango de frecuencias en la placa de datos Si aparece solo una frecuencia consulte al fabricante antes de accionar el motor con un VFD En las aplicaciones que no usan variadores de frecuencia la norma NEMA MG 1 permite una variacioacuten de solo plusmn5 de la frecuencia

Nuacutemero de fases (PH) Una o tres Los motores incluidos en el alcance de este manual son trifaacutesicos alimenta-dos con tres liacuteneas de corriente alterna (CA)

Corriente nominal(AMPS) La corriente nominal son los amperios a potencia nominal (hp) y a frecuencia y voltaje de placa Exceder el valor de la corriente nominal auacuten en una sola fase acortaraacute la vida teacutermica del bobinado

No trate de calcular la carga de un motor a partir de su corriente La corriente del motor no es directamente proporcional a la carga Condiciones como voltajes de liacutenea des-balanceados tensiones por debajo de la nominal o ambas cosas pueden ocasionar que la corriente se desviacutee de los amperios de placa Para obtener un sistema de corrientes equilibrado en aplicaciones con VFD revise tanto el motor como el drive

Voltaje (VOLTS) La norma NEMA MG 1 define los valores de voltaje normalizados para los motores trifaacutesi-cos Entre los maacutes comunes tenemos 200 230 460 y 575volts

La norma NEMA MG 1 permite que un motor funcione a plusmn10 de su voltaje nominal y al mismo tiempo sentildea-la que esto puede acarrear problemas en el funcionamiento del motor (ej eficiencia) Por ejemplo si el voltaje aplicado se reduce un 10 el motor desarrollaraacute como miacutenimo un 20 menos de torque (par) La corriente de liacutenea tambieacuten puede aumentar (un 10 o maacutes) al igual que la temperatura de operacioacuten del motor

Algunos fabricantes indican en la placa diferentes valores de voltajes tales como los populares 208- 230460 V Dado que la tolerancia NEMA de plusmn10 aplicada a un voltaje de 230 voltios cubre la tensioacuten de 207 voltios (230 x 90 = 207) esto parece seguro El problema es que la tensioacuten real de una fuente de voltaje de 208 voltios puede caer tambieacuten por debajo de los 207 voltios

Ademaacutes aunque sea permitido ordenar la fabricacioacuten de un motor de 480 voltios para conectarlo en una red de 480 voltios no es recomendable En este caso el voltaje normalizado del motor deberiacutea ser de 460 voltios considerando que podriacutea haber una caiacuteda en la tensioacuten de liacutenea

La temperatura de operacioacuten a plena carga de un motor puede ser mayor funcionando con un voltaje des-balanceado que con un voltaje balanceado La eficiencia y la vida uacutetil del bobinado pueden disminuir incluso si la potencia del motor ha sido derrateada

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El desbalance de voltaje (ej diferentes vol-tajes de fase) con frecuencia es ignorado No obstante la norma NEMA MG 1 demanda la reduccioacuten de la potencia nominal si el desbal-ance es mayor al 1 Al maacuteximo desbalance de voltaje permitido del 5 la potencia se debe reducir un 25 (Figura B2) No con-funda desbalance de voltaje con variacioacuten de voltaje Como consecuencia de las peacuterdidas adicionales asociadas a ello un desbalance de voltaje tambieacuten reduce la eficiencia del motor

Letra coacutedigo para determinar los kVA a rotor bloqueado (CODE) La norma NEMA MG 1 10372 define los kVA por hp a rotor bloquea-do con una serie de letras coacutedigo (que van desde la A hasta la V)Generalmente entre maacutes alejada se encuentre la letra coacutedigo de la A mayor seraacute la corriente de Inrush por hp Un motor de repuesto con una letra coacutedigo ldquomayorrdquo puede requerir aguas arriba de la in-stalacioacuten aparamenta eleacutectrica diferente como un arrancador maacutes grande

Disentildeo (DES NEMA DESIGN DESIGN) La norma NEMA MG 1 119 define cuatro tipos de disentildeos de mo-tor (A B C y D) en teacuterminos de las caracteriacutesticas de torque(par) y corriente (ver las Tablas B2 y B3 y la Figura B3) La mayoriacutea de motores son fabricados con Disentildeo B debido a su relativa alta eficiencia y sus caracteriacutesticas de torque (par) Los motores con Disentildeo A pueden ser maacutes eficientes pero se emplean con menos frecuencia debido a que su relativa alta corriente de arranque puede causar molestos disparos en el sistema de proteccioacuten del motor Los motores con Disentildeo A tambieacuten pueden requerir arrancadores maacutes grandes que los normalizados

Tabla B2 Disentildeos NEMA versus caracteriacutesticas de torque y corriente

Disentildeo NEMA A B C D

Corriente a rotor bloqueado Alta Media Media Media

Torque a rotor bloqueado Medio Medio Alto Muy alto

Torque maacuteximo Alto Medio Alto Muy alto

Figura B2 Curva de derrateo por desbalance de voltaje

En la placa de datos designaciones que emplean letras similares tambieacuten representan otras carac-teriacutesticas del motor Lea cuidadosamente la placa para evitar mal interpretar la letra coacutedigo el disentildeo y la clase de aislamiento del motor

10

09

08

75 0 1 2 3 4 5

Porcentaje dedesbalance devoltaje

Desviacioacuten maacutex del voltaje promedioVoltaje promedio= 100 x

Ejemplo El voltaje promedio de 460 467 y 450 es 459 V La desviacioacuten maacutexima del promedio es 9 y el

de desbalance = 100 x = 1964599

FACT

OR D

E DE

RRAT

EO

DE DESBALANCE DE VOLTAJE

(Referencia NEMA Std MG 1 1436)

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Tabla B3 Aplicaciones tiacutepicas para diferentes disentildeos

Disentildeos NEMA Aplicaciones

A y B Ventiladores sopladores de aire bombas centriacutefugas compresores descargados y car-gas que requieran torques relativamente bajos

Disentildeo C Transportadores trituradoras bombas reciprocantes y compresores donde se requieren arranques con carga

Disentildeo D Picos de carga elevados que requieren grandes variaciones de velocidad como pun-zonadoras al igual que polipastos y ascensores

Torq

ue (

del

torq

ue a

ple

na c

arga

)

Velocidad ( de la velocidad sincroacutenica)

0

50

100

150

200

250

300

200 40 60 80 100

Disentildeo C oacute H

Disentildeo D

Disentildeo A B oacute N

Eficiencia nominal (NOM EFF) La eficiencia se define como la potencia de salida dividida entre la potencia de entrada expresada como porcentaje(SalidaEntrada) x 100NEMA requiere que la eficiencia de placa sea el valor ldquonominalrdquo basado en el promedio del mayor grupo de motores con el mismo disentildeo La eficiencia real de cualquier motor deberaacute estar dentro de un margen de toler-ancia basado en una variacioacuten en las peacuterdidas del motor de plusmn20 La eficiencia nominal a menudo es utilizada para calcular el consumo de energiacutea La eficiencia nominal debe ser incluida en la placa de datos de los mo-tores polifaacutesicos cuando asiacute lo exija la norma NEMA Std MG11259

Factor de servicio (SF) En una placa de datos es necesario indicar el valor del factor de servicio solo si es mayor de 10 Las normas industriales incluyen factores de servicio de 10 para motores totalmente cerrados

Figura B3 Curvas torque-velocidad para motores con disentildeo NEMA

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y de 115 para motores abiertos Tambieacuten hay disponibles una gran cantidad de motores totalmente cerrados enfriados con ventilador con factor de servicio 115 y existen motores con factores de servicio de 125 14 y maacutes altos

A frecuencia y voltaje nominales la sobrecarga permisible para un motor con un factor de servicio indicado en la placa es igual a la carga nominal multiplicada por ese factor de servicio Sin embargo tal operacioacuten afectaraacute de forma adversa la eficiencia el factor de potencia y el incremento de temperatura del motor

Protegido teacutermicamente (THERMALLY PROTECTED) Las palabras ldquoPROTEGIDO TERMICAMENTErdquo son necesarias si el motor proporciona toda la proteccioacuten descrita en la norma NEMA MG1 1256 (ver norma NEMA Std MG1 172 y 173)

Proteccioacuten por sobre-temperatura(OVERTEMP PROT_ ) Para identificar el tipo de proteccioacuten en motores con potencias nominales superiores a 1 hp provistos con dispositivos o sistemas de proteccioacuten por sobre-tem-peratura se debe escribir en el espacio en blanco un nuacutemero seguacuten lo establecido por la norma NEMA MG1 1257

Otros teacuterminosOtros teacuterminos que podriacutean aparecer en una placa NEMA incluyen Factor de potencia (FP) y condensadores de correccioacuten (MAX KVAR or MAX CORR KVAR) El factor de po-

tencia es la relacioacuten entre la potencia activa (vatios) y la potencia aparente (voltio amperios) del motor a plena carga Si el factor de potencia estaacute indicado en la placa NEMA recomienda expresarlo en porcentaje (no es un requisito)

La placa de datos tambieacuten puede indicar la capacidad maacutexima del condensador empleado para corregir el fac-tor de potencia con un texto como MAX CORR KVAR seguido de un valor numeacuterico en kilovars Utilizar un condensador maacutes grande que el indicado en placa podriacutea producir voltajes altos que pueden dantildear el motor u otro componente

Rodamientos (SHAFT END BRG DE BRG OPP END BRG ODE BRG) Algunos fabricantes proporcionan en la placa de sus motores los datos de los rodamientos que normalmente incluyen el rodamiento del lado acoplamiento o lado carga (shaft- or drive-end bearing) y el rodamiento lado opuesto acoplamiento o lado opuesto carga A pesar que las designaciones pueden variar entre un fabricantes de rodamientos y otro los tipos tamantildeos y modelos normalmente se indican de acuerdo con las normas de los fabricantes americanos de rodamientos mediante un ldquonuacutemero ABMArdquo

Nuacutemero de serie (SERIAL NO o SER NO) Las placas de datos normalmente incluyen la marca y el nuacutemero de serie del motor u otro nuacutemero exclusivo que puede ser usado para seguir la pista del motor a traveacutes del fabricante

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Apeacutendice C Recomendaciones para almacenar los motores

Aspectos baacutesicos para el almacenaje de motoresLos procedimientos apropiados de almacenaje pueden proteger el motor de dantildeos causados por el ambiente Determine los pasos a seguir basaacutendose en el lugar donde estaraacuten y en el tiempo de almacenamiento Menos de un mes Proteja el motor contra el clima y mantenga la temperatura de los bobinados 5-10degC (10-

20degF) por arriba del ambiente (vea maacutes adelante ldquoPreparacioacuten para el almacenajerdquo)

Maacutes de un mes Siga las recomendaciones dadas en ldquoPreparacioacuten para el almacenajerdquo y ldquoMantenimiento perioacutedicordquo de la Paacutegina 32

Estos intervalos de almacenaje y mantenimiento no son definitivos condiciones especiacuteficas ambientales pueden requerir programaciones diferentes No siempre es praacutectico tratar los motores pequentildeos con los mismos cuidados que se brindan a los motores maacutes grandes o maacutes criacuteticos

Preparacioacuten para el almacenaje Almacenamiento en un lugar cerrado Si es posible almacene los motores en un lugar cerrado y en aacutereas lim-

pias secas y calientes

Almacenamiento a intemperie Si esto fuese necesario cubra el motor con una lona hasta el suelo sin apretar-lo demasiado para permitir circulacioacuten de aire suficiente y minimizar la condensacioacuten Proteja el motor contra una inundacioacuten y vapores quiacutemicos peligrosos

Vibracioacuten ambiental Escoja un aacuterea alejada de fuen-tes de vibracioacuten ambiental tales como maquinarias pesadas aacutereas de produccioacuten carreteras muy transit-adas y viacuteas feacuterreas Cuando el motor se encuentra en reposo una exposicioacuten prolongada incluso a pequentildeas vibraciones puede dantildear sus rodamientosndashej for-macioacuten de estriacuteas (ver Figura C1) Si el motor va a ser almacenado en un aacuterea con alta vibracioacuten ambiental asegure el eje para prevenir que se mueva

Posicioacuten Almacene los motores horizontales en posicioacuten horizontal y los motores verticales en una posicioacuten vertical estable

Conserve los bobinados limpios y secos La mejor forma de preservar las propiedades de aislamiento de los bobinados es prevenir la condensacioacuten y la acumu-lacioacuten de humedad A no ser que la temperatura del aacuterea de almacenamiento esteacute controlada mantenga la temperatura de los bobinados 5-10degC (10-20degF) por arriba del ambiente energizando las resistencias de calefaccioacuten (si el motor las tiene) o aplicando ldquovoltaje reducidordquo a una fase del bobinado Otra forma es conservar el bobinado caliente con una fuentes de calor auxiliar por conveccioacuten o soplando aire caliente dentro del motor

Figura C1 El dantildeo del rodamiento que se muestra corresponde a una separacioacuten de los

elementos rodantes Este comenzoacute al estar sometido a vibracioacuten en reposo durante el

transporte o el almacenamiento

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Resistencia de aislamiento (IR) de los bobinados Antes de almacenar el motor mida y registre el valor de la IR corregido a una temperatura estaacutendar y vuelva a hacer lo mismo justo antes de poner el motor en servicio Antes de instalar el motor realice las acciones pertinentes para corregir cualquier descenso en la IR (Vea la Paacutegina 14 ldquoPrueba de Resistencia de aislamiento (IR) rdquo)

Plagas Tome precauciones para evitar que animales e insectos ingresen al motor Roedores serpientes paacutejaros u otros pequentildeos animales pueden dantildear el aislamiento del bobinado ademaacutes las avispas de barro y otros insectos similares pueden obstruir la ventilacioacuten o los agujeros de drenaje

Superficies del motor Recubra con pintura anti-oxidante todas las superficies externas mecanizadas (espe-cialmente las puntas del eje) y en ambientes huacutemedos tambieacuten recubra las zonas del eje en las que apoyan los cojinetes y otras superficies internas En las aacutereas tropicales aplique un fungicida para proteger los devanados Es posible que sea necesario desmontar el motor para remover la pintura protectora antes de poner el motor en servicio

Rodamientos lubricados con grasa Para prevenir la corrosioacuten y la contaminacioacuten durante largos periacuteodos de almacenamiento limpie las boquillas de entrada de grasa y remueva los tapones de drenaje antes de re-engrasar el motor con grasa compatible Despueacutes de la lubricacioacuten purgue el exceso de grasa o la grasa antigua de la caacutemara de lubricacioacuten haciendo funcionar el motor durante al menos 30 minutos con los tapones removidos

Si el motor ha sido almacenado por varios antildeos la grasa probablemente deberaacute estar endurecida y el tubo de drenaje podriacutea estar obstruido con grasa seca En este caso el motor deberaacute desmontarse para retirar la grasa antigua y posteriormente ser re-lubricado antes de su puesta en servicio

Rodamientos lubricados con aceite Siempre drene el aceite antes de mover el motor Despueacutes de situar el motor en el aacuterea de almacenamiento llene el caacuterter con el aceite correcto que tenga los inhibidores de corrosioacuten y oxidacioacuten adecuados Idealmente el aceite deberaacute cubrir completamente el rodamiento sin sobrepasar el cilindro o tubo que sirve para la contencioacuten del aceite o el sello de laberinto Antes de poner el motor en servicio drene y reemplace el aceite

No re-engrase los rodamientos con el drenaje cerrado o mientras el motor esteacute funcionando

Siempre drene el aceite antes de mover el motor De lo contrario el lubricante puede salpicar al exterior y contaminar los bobinados o incluso iniciar un efecto capilar que puede succionar aceite del caacuterter

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Mantenimiento perioacutedico Mensual Inspeccione el aceite para determinar si existen evidencias de humedad oxidacioacuten o contaminantes

Reemplace el aceite siempre que encuentre contaminacioacuten o cada 12 meses

Cada 1 oacute 3 meses Gire el eje manualmente varias veces para conservar la peliacutecula de lubricante en las pistas de los rodamientos o en los ejes de apoyo de los cojinetes Esto tambieacuten ayuda a prevenir dantildeos en los elementos rodantes (ej estriacuteas) que pueden ocurrir con el tiempo debido incluso a pequentildeas vibraciones

Cada 2 oacute 3 meses Mida la resistencia de aislamiento (IR) y compare los resultados corregidos por temperatura con los valores base tomados antes de almacenar el motor Antes de instalar el motor lleve a cabo las acciones necesarias para corregir cualquier descenso en la IR (Vea la Paacutegina 14 ldquoPrueba de Resistencia de aislamiento (IR)rdquo)

Cada 3 meses Inspeccione los rodamientos lubricados con grasa tomando una muestra del tubo de drenaje para ver si hay humedad oxidacioacuten o contaminacioacuten Si existe humedad probablemente los rodamientos pre-senten dantildeos por oxidacioacuten y sea necesario remplazarlos

Cada 5 antildeos Considere reemplazar la grasa y los rodamientos Para entonces el aceite y los ingredientes de la base de la grasa probablemente se hayan separado y las vibraciones de bajo nivel pueden haber causado es-triacuteas en las pistas de los rodamientos Si se ha acumulado humedad entre las bolas y las pistas pueden haberse presentado dantildeos por oxidacioacuten o corrosioacuten

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Glossary

Temperatura ambientendashLa temperatura del medio de refrigeracioacuten circundante conocida comuacutenmente como temperatura ambienteDato baacutesicondashUna medida tomada cuando el motor estaacute en buen estado que se usa como referencia para labores de seguimiento y anaacutelisisTorque maacuteximondashEl maacuteximo torque que el motor podraacute desarrollar a voltaje y frecuencia nominales sin que se presente una caiacuteda abrupta de la velocidad tambieacuten denominado torque de desenganche o par maacuteximoEficienciandashLa relacioacuten entre el trabajo uacutetil realizado y la energiacutea utilizada para producirlo Es la relacioacuten entre la potencia de salida dividida entre la potencia de entradaVelocidad a plena cargandashLa velocidad a la cual cualquier motor produce su potencia de salida nominalTorque a plena cargandashEl torque requerido para producir la potencia nominal a la velocidad de plena cargaMotor de propoacutesito generalndashMotor de induccioacuten de CA con potencia nominal menor o igual a 500 hp construc-cioacuten abierta o cerrada de trabajo continuo disentildeado con paraacutemetros normalizados con caracteriacutesticas estaacutendar para ser utilizado bajo condiciones de servicio sin restricciones en una aplicacioacuten particular (ver la norma NEMAMG1161)Hercio (Hz)ndashTerminologiacutea preferida para ciclos por segundo(frecuencia)Caballo de fuerza (hp)ndashUna unidad para la medida de la potencia de los motores o la velocidad a la que se hace el trabajo Un caballo de fuerza equivale a 33000 lb-pie por minuto (550 lbbullpie por segundo o 746 vatios Tam-bieacuten es la unidad de potencia de los motores fabricados en el continente norte americanoAislamientondashMaterial no conductivo que separa las partes de un motor que conducen corriente o los materiales adyacentes que se encuentran a diferente potencialKilovatio (kW)ndashUna unidad de potencia eleacutectrica Tambieacuten es la unidad de potencia de los motores eleacutectricos fabricados fuera del continente norte americanoCorriente a rotor bloqueadondashCorriente de liacutenea en estado estable medida a frecuencia y voltaje nominales con el rotor en reposoTorque a rotor bloqueadondashEl torque miacutenimo que el motor desarrollaraacute en reposo para todas las posiciones angu-lares del rotor cuando se aplican el voltaje nominal a frecuencia nominalNEMAndashSiglas de la National Electrical ManufacturersAssociationPolosndashLos polos magneacuteticos que se forman dentro del motor debido a la ubicacioacuten y la conexioacuten de los devana-dosIncremento de temperatura nominalndashEs el aumento de temperatura permisible por encima del ambiente para un motor que esteacute funcionando con cargaRotorndashEl elemento rotativo de cualquier motor o generadorDeslizamientondashLa diferencia entre la velocidad sincroacutenica y la velocidad de operacioacuten comparada con la veloci-dad sincroacutenica expresada en porcentaje Tambieacuten es la diferencia entre la velocidad sincroacutenica y la velocidad de operacioacuten expresada en rpm

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Pie suavendashUna condicioacuten en la cual las patas de un motor y la zona de la base en la que se apoyan no se encuen-tran en el mismo planoEstatorndashLa parte estaacutetica del motor este teacutermino describe comuacutenmente la parte estaacutecionaria del motor que con-tiene los devanadosVelocidad sincroacutenicandashLa velocidad del campo magneacutetico rotativo creado por el bobinado del estator Velocidad sincroacutenica = (Frecuencia x 120) (Nuacutemero de polos)TorquendashLa fuerza rotativa producida por un motor Las unidades del torque se expresan en lb-pie o lb-pul (siste-ma Ingleacutes) o newton-metro (sistema meacutetrico)TendenciandashAnaacutelisis del cambio presentado en una medida tomada durante muchos intervalos de medicioacuten

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Bibliografiacutea

ANSIEASA Standard AR100-2015 Recommended Practice for the Repair of Rotating Electrical Apparatus Electrical Apparatus Service Association Inc St Louis MO 2015 (For information call EASA at 314-993-2220 or browse to wwweasacom)

Electrical Engineering Pocket Handbook Electrical Apparatus Service Association Inc St Louis MO 2015 (For information call EASA at 314-993-2220 or visit wwweasacom)

Mechanical Reference Handbook Electrical Apparatus Service Association Inc St Louis MO 2015 (For information call EASA at 314-993-2220 or visit wwweasacom)

NEMA Standard MG 1-2014 Motors and Generators National Electrical Manufacturers Association Rosslyn VA 2014 (For information call NEMA at 703-841-3200 or visit wwwnemaorg)

NEMA Standard MG 10-2013 Energy Management Guide for Selection and Use of Fixed Frequency Medi-um AC Squirrel-Cage Polyphase Induction Motors National Electrical Manufacturers Association Rosslyn VA 2014 (For information call NEMA at 703-841-3200 or visit wwwnemaorg)

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Notas

Electrical Apparatus Service Association Inc1331 Baur Blvd bull St Louis MO 63132 bull 314-993-2220 bull Fax 314-993-1269

Email easainfoeasacom bull Website wwweasacom

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  • _GoBack
  • 1 Instalacioacuten arranque e informacioacuten baacutesica
    • 11 Consideraciones baacutesicas del sistema
    • 12 Instalacioacuten
    • 13 Procedimientos de arranque
    • 14 Datos baacutesicos
    • 15 Gestioacuten total del motor
      • 2 Seguimiento operacional y mantenimiento
        • 21 Aplicacioacuten-consideraciones especiacuteficas
        • 22 Mantenimiento preventivo predictivo y basado en la confiabilidad
        • 23 Inspeccioacuten y pruebas
        • 24 Re-engrase de los rodamientos
          • Datos baacutesicos del motor y de su instalaci
            • Formato de muestra
            • Otros teacuterminos
              • Como leer la placa de datos de un motor
                • Informacioacuten necesaria
                • Mantenimiento perioacutedico
                  • Recomendaciones para almacenar los motores
                    • Aspectos baacutesicos para el almacenaje de motores
                    • Preparacioacuten para el almacenaje
                      • Notas
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2 Seguimiento operacional y mantenimiento

21 Aplicacioacuten-consideraciones especiacuteficasEvaluacutee cuidadosamente la aplicacioacuten- consideraciones especiacuteficas para asegurar el funcionamiento confiable y eficiente de sus motores Eficiencia y peacuterdidas de los motores En los motores eleacutectricos la eficiencia se define como la potencia de sali-

da dividida por la potencia de entrada expresada en porcentajeEficiencia = Potencia de salida Potencia de entrada x 100 Debido a las peacuterdidas en el motor una pequentildea parte de la potencia de entrada se convierte en calor en lugar de trabajo Lo anterior incluye las peacuterdidas Isup2R en el estator y el rotor las peacuterdidas por friccioacuten y ventilacioacuten las peacuterdidas en el nuacutecleo y las peacuterdidas adicionales con cargaPotencia de entrada - Potencia de salida = Peacuterdidas en el motorLos motores maacutes eficientes tienen menos peacuterdidas que los motores de eficiencia estaacutendar por lo tanto con-sumen menos energiacutea funcionan maacutes frescos y duran maacutes Por motivos de mercadeo y poliacuteticas de precios los fabricantes han estado clasificando los niveles de eficiencia de los motores utilizando para describirlos teacutermi-nos como energeacutetico-eficientes de alta eficiencia o de eficiencia PremiumLa ley de poliacutetica energeacutetica de 1992 (EPAct) establecioacute los niveles miacutenimos de eficiencia para motores de propoacutesito general con potencias entre 1 y 200 hp y la ley de independencia y proteccioacuten energeacutetica de 2007 (EISA) elevoacute estos valores miacutenimos de eficiencia hasta los niveles Premiumreg de la norma NEMA mientras a su vez ampliaba el alcance de los motores incluidos Como respuesta a esto los fabricantes han aumentado la eficiencia paulatinamente reduciendo las peacuterdidas en los motoresLa eficiencia es una consideracioacuten importante para poder obtener lo maacuteximo de su motor eleacutectrico Con una pequentildea inversioacuten inicial un modelo de motor maacutes eficiente puede tener menores costos de operacioacuten y durar maacutes

Factor de potencia En un circuito CA el factor de potencia es la rel-acioacuten entre los kW (kilovatios) y los kVA (kilovoltio-amperios) y para una carga determinada su valor estaacute entre 0 y 1Elevar un factor de potencia bajo haraacute que la corriente que circula por los cables de alimentacioacuten del motor y otros equipos sea menor y por consigui-ente reduciraacute el calentamiento y el deterioro teacutermico Tambieacuten puede bajar los costes de energiacutea (donde aplique) rebajando o eliminando los sobrecos-tos que cobran las compantildeiacuteas electrificadoras por un bajo factor de potenciaEn la Figura 6 se muestran los puntos en los cuales se pueden instalar condensadores para corregir el factor de potencia de un motor eleacutectrico Por lo general para la mayoriacutea de los motores instalar los condensa-dores en el punto 2 es la mejor opcioacuten y normalmente conectarlos en el punto 1 es mejor que instalarlos en el punto 3 Cuando el motor estaacute desconectado los puntos 2 oacute 3 tambieacuten lo estaacuten

el punto 1 siempre estaacute energizado esto podriacutea provocar sobreten-siones y torques transitorios si hay maacutes motores o equipos inductivos conectados al barraje (bus)

2

1 Bus

Arrancador

Fusibleinterruptor

Contactor

Releacute desobrecarga

Motor

3

Figura 6 Ubicacioacuten de los con-densadores para correccioacuten

del factor potencia en motores de induccioacuten

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La ubicacioacuten en el punto 3 requiere utilizar dispositivos de proteccioacuten de menor capacidad ya que el flujo de corriente disminuye

La ubicacioacuten en el punto 3 puede producir transitorios de conmutacioacuten de gran amplitud o picos de corri-ente en motores que conmutan o que arrancan y paran con frecuenciandashej motores de ascensores motores de varias velocidades con arranque estrella-triaacutengulo por auto transformador en transicioacuten abierta o por devanado partido (excepto la denominada delta extendida o doble delta) Para este tipo de aplicaciones lo mejor es instalar los condensadores en el punto 1

Torques transitorios voltajes y corrientes Bajo ciertas condiciones los motores pueden desarrollar transitori-amente entre 5 a 20 veces su torque nominal Las causas maacutes comunes de estos peligrosos torques transitorios (y de los transitorios de voltaje y de corriente) incluyen Transferencias entre barrajes (bus) y re-cierres desfasados Conexiones invertidas Cambios de alta a baja velocidad(motores con varios bobinados) Corto circuitos externos Conexioacuten y maniobras en equipos de correccioacuten de factor de potencia Correccioacuten exagerada del factor de potencia con condensadores Variadores de frecuencia electroacutenico o drives

Armoacutenicos Algunos tipos de cargas eleacutectricas (ej fuentes de poder electroacutenicas para equipos digitales) con-sumen corriente en forma de ondas distorsionadas que contienen armoacutenicos de frecuencia-ej muacuteltiplos de la frecuencia de liacutenea Los armoacutenicos de voltaje asociados pueden estar presentes en los motores del sistema cau-sando un incremento en las peacuterdidas de los motores Utilice un analizador de calidad de energiacutea para detectar los armoacutenicos y filtros para controlarlos

Corriente de arranque y nuacutemero de arranques Los arranques sucesivos pueden dantildear los motores debido al aumento de la temperatura ocasionado por esta condicioacuten en la que circula una alta corriente De acuerdo con las normas NEMA MG1 1254 y MG 10 181 bajo unas condiciones normales de operacioacuten el nuacutemero de ar-ranques seguros depende del valor de la inercia de la carga a la potencia y velocidad nominales del motor (vea la Tabla 12-7 en la norma NEMA MG 1)En un motor que inicialmente se encuentre a temperatura ambiente se pueden realizar dos arranques suce-sivos ( con el motor desacelerando entre arranques) si no se excede la inercia de la carga y se sigue la ley cuadraacutetica de la curva de carga o un solo arranque si su temperatura inicial no excede su temperatura de op-eracioacuten nominal La ley cuadraacutetica de la curva de carga significa que el torque requerido variacutee con el cuadrado de la velocidad y que el torque a plena carga y a maacutexima velocidad sean igualesPara funcionamiento en condiciones inusuales de carga consulte al fabricante para determinar si el disentildeo del motor es el adecuado Si se requieren arranques adicionales aseguacuterese que el disentildeo del motor los puede soportar sin causar un aumento de temperatura perjudicial Para prologar la vida uacutetil del motor al maacuteximo no exceda el nuacutemero de arranques requeridos por la aplicacioacuten

22 Mantenimiento preventivo predictivo y basado en la confiabilidad Las palabras mantenimiento preventivo (PM) y mantenimiento predictivo (PdM) son teacuterminos familiares pero las labores asociadas con estos meacutetodos y la prolongacioacuten del tiempo de operacioacuten de los motores eleacutectricos no siempre estaacuten claros Esta seccioacuten describe actividades normalmente asociadas al PM y al PdM como tambieacuten una estrategia denominada mantenimiento basado en la confiabilidad (RBM)

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Mantenimiento preventivo (PM) El principal objetivo de este tipo de mantenimiento es evaluar la salud del motor por medio de inspecciones y pruebas Por ejemplo el estado de un bobinado se determina por el valor de los megohmios obtenidos en una prueba de resistencia de aislamiento (IR)La pruebas eleacutectricas normalmente incluyen la IR (a motor parado) y la medicioacuten individual de las corrientes y voltajes de fase (en funcionamiento normal) Son menos comunes las mediciones de la resistencia la induc-tancia y la capacitancia del bobinado asiacute como tambieacuten el anaacutelisis de firma de corriente del motor (MCSA) (vea las Paacuteginas 14-16)En un programa de PM las verificaciones mecaacutenicas generalmente incluyen el anaacutelisis de vibracioacuten (espectros por FFT) y con menos frecuencia el alineamiento (vea las Paacuteginas 4-6 y 16)Otras actividades del PM comuacutenmente incluyen la limpieza e inspeccioacuten la lubricacioacuten la verificacioacuten de los niveles de lubricacioacuten el ajuste de la tensioacuten de las correas y el apriete de los pernos de fijacioacuten Oca-sionalmente tambieacuten se miden las temperaturas con un termoacutemetro infra-rojo o una caacutemara termograacutefica Los niveles de ruido se pueden comprobar de forma subjetiva o utilizando un equipo de anaacutelisis acuacutestico Los veredictos del PM se basan en los resultados de cada actividad

Mantenimiento predictivo (PdM) El mantenimiento predictivo pronostica cuando se deben llevar a cabo trabajos de mantenimiento correctivo (acciones) o cuando podemos esperar que ocurra un fallo Tambieacuten llamado monitoreo por condicioacuten o supervisioacuten de estado el PdM consiste en analizar las tendencias y evaluar la mayoriacutea de las actividades asociadas al PMEn el PdM generalmente se evaluacutean las tendencias de los resultados de las pruebas de resistencia de aislamien-to (IR) e iacutendice de polarizacioacuten (IP ) y algunas veces paraacutemetros del circuito del motor al igual que los valores de corriente y de voltaje como tambieacuten los resultados del anaacutelisis de firma de corriente del motor (MSCA) El anaacutelisis de tendencias de las actividades mecaacutenicas rutinarias normalmente incluye los espectros de vibracioacuten y ocasionalmente los resultados de las mediciones de temperaturaComo ejemplo tenemos si el valor en megohmios de la resistencia de aislamiento de un bobinado era inicial-mente aceptable pero esta tiende a bajar dicha tendencia podraacute ser utilizada para programar actividades de mantenimiento correctivo antes de que los valores de IR caigan hasta un nivel peligroso o para predecir cuaacuten-do seraacuten muy bajos para que el motor funcione de forma segura

PM versus PdM En el PM se evaluacutean el estado de las maacutequinas utilizando un sencillo conjunto de mediciones y observaciones Si los resultados son obvios o se pueden comparar faacutecilmente con paraacutemetros de aceptacioacuten la accioacuten a seguir cualquiera que esta sea estaacute clara Por ejemplo un eje roto necesita reparacioacuten inmediata mientras un valor de resistencia de aislamiento igual a cero sugiere que el motor deberaacute ser rebobinadoLa ventaja del PdM es que en eacutel se analizan las tendencias de los resultados de las pruebas para planificar cuando seraacute necesaria una accioacuten correctiva o poder predecir la fecha en la que ocurriraacute un fallo Por ejemplo proba-blemente antes de la ruptura del eje habraacuten aumentos no lineales de vibracioacuten y de desalineacioacuten Al analizar la tendencia de estas mediciones es posible detectar y corregir condiciones que de otra manera habriacutean derivado en un fallo del eje Asiacute mismo analizar la tendencia de los resultados de las pruebas de IR puede revelar un deterioro en el aislamiento por lo que el motor se puede limpiar y reacondicionar en lugar de ser rebobinado

Mantenimiento basado en la confiabilidad (RBM) El RBM tambieacuten denominado mantenimiento basado en el riesgo (RCM) es un meacutetodo loacutegico para determinar la mejor combinacioacuten de actividades de mantenimiento que permitan aumentar la confiabilidad y la seguridad en la operacioacuten de los equipos Esto incluye limpieza y lubricacioacuten al igual que la reparacioacuten o el cambio de las componentes que han falladoLa confiabilidad expresa la probabilidad que un motor pueda funcionar adecuadamente durante un tiempo especiacutefico bajo condiciones establecidas El RBM reduce el mantenimiento de las actividades maacutes rentables

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por lo que requiere conocimientos sobre los fallos caracteriacutesticos de los motores al igual que sus mani-festaciones y consecuencias

23 Inspeccioacuten y pruebasIndiferentemente que el meacutetodo de mantenimiento preferido sea el PM PdM or el RBM existen un nuacutemero de actividades de control y de herramientas de prueba que podemos escoger Inspeccioacuten Durante esta importante actividad se

pueden detectar partes dantildeadas componentes rotos o que faltan al igual que trayectorias de flujo de aire obstruidas y contaminadas Durante la ejecucioacuten de las actividades de PM or PdM se pueden realizar ajust-es menores (ej tensionar las correas o apretar pernos flojos) asiacute como tambieacuten limpiar el polvo y la con-taminacioacuten de los lugares de acceso Las temperaturas anormales de operacioacuten pueden detectarse con la ayuda de un termoacutemetro infra-rojo o una caacutemara termograacutefica

Prueba de resistencia de aislamiento (IR) En esta prue-ba realizada a motor parado se aplican 500 voltios CC entre el bobinado y la carcasa (tierra) durante 60 segun-dos utilizando por lo general un megoacutemetro Si las fases del bobinado se pueden aislar de forma independiente como en una conexioacuten estrella-delta pruebe cada una de las fases por separado La Tabla 2 muestra los valores miacutenimos aceptables de IR

Tabla 2 Valores miacutenimos de resistencia de aislamiento a tierra recomendados medidos o corregidos a 40degC

Resistencia de aislamiento miacutenima Tipo de maacutequina

IR1min = 100 megohmios La mayoriacutea de maacutequinas de CA con estatores bobinados en pletina fabrica-das despueacutes de 1970

IR1min = 5 megohmios La mayoriacutea de maacutequinas con estatores bobinados en alambre redondo y en pletina con voltajes nominales por debajo de 1kV

Notes R1min = Valor de resistencia de aislamiento miacutenima recomendada para bobinados completos en megaohmios y a 40degC kV = Voltaje nominal liacutenea-liacutenea de la maacutequina en kilovoltios rms Corrija la resistencia de aislamiento a una temperatura base de 40degC de la siguiente forma Rc 40degC = Kt x Rt

Donde Rc 40degC = La resistencia corregida a 40degC (en megohms) Rt = La resistencia de aislamiento medida (en megohmios) Kt = Coeficiente de correccioacuten de temperatura (de la Figura 7)

Para realizar la correccioacuten a 40ordmC de la resistencia de aislamiento medida (Rt) multipliacutequela por el coeficiente de temperatura Kt Rc = Rt x KtC

oefic

ient

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pera

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Kt p

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Temperatura del Bobinado en Grados Celsius

Figura 7 Correccioacuten por temperatura de la resistencia de aislamiento

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Prueba de relacioacuten de absorcioacuten dieleacutectrica (DAR) El valor del DAR indica la condicioacuten del bobinado com-parando una medida de resistencias de aislamiento tomada durante un periacuteodo de tiempo con otra medida tomada en un lapso de tiempo maacutes corto Mida la resistencia de aislamiento a los 30 segundos y posteriormente a los 60 segundos con un instrumento digital Para calcular el DAR divida la medida obtenida a los 60 segun-dos por la medida obtenida a los 30 segundos y consulte la tabla 3 para evaluar la condicioacuten del bobinado

Tabla 3 Evaluacioacuten de la relacioacuten de absorcioacuten dieleacutectrica (DAR)

6030 segundos (DAR) Condicioacutenlt 11 Pobre

11 a 124 Cuestionable125 a 13 Aceptable14 a 16 Buena

gt 16 Exelente

Medicioacuten de la resistencia de los bobinados Para verificar conexiones con alta resistencia o posibles conex-iones defectuosas mida la resistencia de los bobinados entre los terminales del motor utilizando un puente o un medidor digital para resistencias bajas (DLRO)

Medicioacuten de la inductancia y capacitancia Con equipos especializados de prueba se pueden comparar las inductancias y capacitancias entre cada par de cables del bobinado y verificar si existe alguacuten desbalance Aunque no hay normas industriales para la aceptacioacuten de estos desbalances los manuales de los fabricantes proporcionan algunas guiacuteas

Anaacutelisis de firma de corriente del motor (MCSA) Esta prueba diagnoacutestica problemas en el rotor detectan-do corrientes inducidas en los devanados del estator y comparando la amplitud de las bandas laterales a 2X frecuencia de deslizamiento a una frecuencia central de 50 oacute 60 Hz Un transformador de corriente (CT) tipo pinza amperimeacutetrica instalado en los cables del motor o los cables de control de un transformador de corriente producen una sentildeal que se muestra en la pantalla de un analizador de espectros generalmente un analizador de vibraciones FFT Para que la prueba sea efectiva la carga aplicada debe producir el deslizamiento sufici-ente para separar las bandas laterales de la frecuencia central Aunque no existen normas industriales para la aceptacioacuten de las pruebas de MSCA los valores de los manuales de los fabricantes sirven como guiacutea La Tabla 4 incluye los problemas que se pueden detectar con esta prueba

Tabla 4 Problemas en el rotor detectables con las pruebas MSCA

Problemas en el rotor Siacutentomas

Fallos de la jaula de ardilla Alta vibracioacuten a la velocidad de operacioacuten 1X con bandas laterales a la frecuencia de paso polar

Barras fisuradas Bandas laterales a la frecuencia de paso polar en los muacuteltiplos de la velocidad de operacioacuten

Barras abiertas o sueltas bull Altos niveles de vibracioacuten a la frecuencia de paso de las barras del rotorbull Bandas laterales a la frecuencia 2X alrededor de la frecuencia de paso de las barras

del rotorbull Muacuteltiplos de la frecuencia de paso de las barras del rotor

La frecuencia de paso de las barras del rotor es igual al nuacutemero de barras del rotor multiplicadas por la velocidad de operacioacuten

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Pruebas de hipot y de impulso (onda de choque) Estas dos pruebas evaluacutean el estado del sistema de aislamiento del motor aplicando a los bobinados una tensioacuten que excede la nominal (una sobretensioacuten) Las pruebas que utilizan sobretensiones pueden causar que un devanado falle provocando una parada de pro-duccioacuten es por esto que estas pruebas no deben formar parte de los programas de PM o PdM (Figura 8) Aunque estas pruebas normalmente no ocasionan dantildeos a los bobinados que se encuen-tran en buenas condiciones pueden causar que los devanados que tengan debilidades eleacutectricas fallen durante la prueba o un poco despueacutes de la misma Nunca aplique sobretensiones a un bobina-do sin contar con un plan B Es mejor que un motor falle bajo condiciones controladas que cuando se encuentre en servicio

Anaacutelisis de vibraciones La prueba mecaacutenica maacutes comuacuten en los programas de PM y PdM es el anaacutelisis de vibraciones utilizando un analizador de espectros FFT La transformada raacutepida de Fouri-er ( FFT) convierte los datos de la vibracioacuten en espectros (amplitud de las formas de onda vs frecuencia) dentro de un amplio rango de frecuencias (Figura 9) Para los motores horizontales los valores de las vibraciones generalmente se toman en los planos horizontal y vertical de ambos rodamientos y axialmente como miacutenimo en uno de los alojamientos de los rodamiento Los valores de vibracioacuten liacutemites seguacuten las normas NEMA aplican solo a motores desacop-ladosndashej a motores que no se encuentran instalados los valores descritos en artiacuteculos teacutecnicos independientes y en los manuales de los fabricantes de los equipos sirven como guiacutea

24 Re-engrase de los rodamientosLa experiencia demuestra que los rodamientos defectuosos causan maacutes fallos en motores que cualquier otra causa particular Para asegurar una larga vida y un funcionamiento confiable del motor verifique regularmente los niveles de lubricacioacuten de los rodamien-tos en busca de fugas y contaminacioacutenDetermine los intervalos de re-lubricacioacuten y el tipo y grado de lubricante adecuados teniendo en cuenta las recomendaciones del fabricante establecidas en la placa de lubricacioacuten (si estaacute disponible) De lo contrario siga las indicaciones descritas en este manual Funciones de los lubricantes Los lubricantes de los rodamientos realizan varias tareas fundamentales que

incluyen Separar las superficies de deslizamiento o de rodadura Reducir el desgaste Minimizar el coeficiente de friccioacuten (ej reduciendo el calentamiento) Remover el calor producido por la friccioacuten Impedir el ingreso de contaminacioacuten Prevenir la corrosioacuten

Figura 8 Las pruebas que emplean sobretensiones no deben formar parte de

un programa de PM o PdM

Velo

cida

d de

la v

ibra

cioacuten

(pul

s p

ico)

Frecuencia (CPM)

Maacutequinas Grado AAplica a maacutequinas sin requerimientos especiales de vibracioacuten

061 g picoAceleracioacuten

constante049 g

60 600 6000 60000 600000

Despla

zamien

to

cons

tante

0002

4rdquo pi

co-pi

co

Liacutemite 015 (montaje resiliente)

0001

9rdquo pi

co-pi

co Limite 012(montaje riacutegido)

Figura 9 Graacutefico NEMA de vibraciones globales

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Rodamientos lubricados con grasa A no ser que se encuentren ldquosellados de por vidardquo los rodamientos lu-bricados con grasa requieren un re-engrase perioacutedico a traveacutes de los tubos de lubricacioacuten Seleccione la grasa compatible la cantidad y los intervalos de lubricacioacuten de acuerdo con las siguientes directrices

Compatibilidad de la grasa No todas las grasas y los aditivos son compatibles por tanto es de vital impor-tancia determinar el tipo de grasa de los rodamientos y re-engrasarlos con un lubricante compatible Los efectos de la incompatibilidad de la grasa variacutean dependiendo de la aplicacioacuten el tipo y el grado de incom-patibilidad y van desde un aumento intermedio del desgaste del rodamiento hasta un fallo catastroacutefico de la maacutequina

Use la Tabla 5 como punto de partida para determinar la compatibilidad de la grasa man-teniendo los siguientes puntos en menteloz No mezcle grasas incompatiblesloz No mezcle grasas cuya compatibilidad se

encuentre al liacutemiteloz Auacuten si la Tabla 5 indica compatibilidad siem-

pre es mejor preguntar a ambos fabricantes No mezcle la grasa si existe una miacutenima dudaDiferentes formulaciones del mismo aceite pueden ser incompatibles por lo que re-lubri-car con grasas de la misma base (ej polyurea con otra polyurea) todaviacutea podriacutea causar problemas Los lubricantes pueden contener ademaacutes aditivos espesantes y algunos de ellos son incompatibles La mejor praacutectica consiste en utilizar la misma grasa que ya existe en los rodamientosndashsiempre y cuando sea la adecuada para la aplicacioacuten

Los signos de incompatibilidad de un lubricante o sus aditivos pueden incluir Aumentos inu-suales del calentamiento desgaste del metal vibracioacuten o emisioacuten ruido cambios inusuales en el color del lubricante un incremento suacutebito de partiacuteculas extrantildeas fugas debidas a los cambios de viscosidad formacioacuten de espuma y emulsionado separacioacuten aparente de fluidos o geles en los visores de aceite

Tabla 5 Compatibilidad de grasas

B = En el liacutemite C = Compatible | = Incompatible

Comp

lejo d

e alum

inio

Comp

lejo d

e bari

oEs

tearat

o de c

alcio

Calci

o anh

idro

Comp

lejo d

e calc

ioSu

lfona

to de

calci

oBe

ntona

(arci

lla)

Estea

rato d

e liio

Litio

anhid

roCo

mplej

o de l

itioPo

lyurea

Con

venc

ional

Polyu

rea es

table

al co

rte

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 Complejo de aluminio I I C I B I I I C I C 2 Complejo de bario I I C I C I I I I I B

3 Estearato de calcio I I C I C C C B C I C 4 Calcio anhidro C C C B B C C C C I C 5 Complejo de calcio I I I B I I I I C C C 6 Sulfonato de calcio B C C B | | B B C I C 7 Bentona (arcilla) I I C C I I | | I I B

8 Estearato de litio I I C C I B I C C I C

9 Litio anhidro I I B C I B I C C I C 10 Complejo de litio C I C C C C I C C I C

11 Polyurea convencional I I I I C I I I I I C 12 Polyurea estable al corte C B C C C C B C C C CEsta informacioacuten solo se debe usar como una guiacutea Consulte al fabricante de cada producto antes de mezclar grasas diferentes

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Cantidad de grasa Un llenado excesivo de la cavidad puede alterar la consistencia de la grasa(cortarla)ndashej calentamiento por friccioacuten que degrada el lubricante separando el aceite de los componentes baacutesicos El exceso de grasa tambieacuten puede contaminar el sistema de aislamiento del motor provocando un fallo prema-turo de los devanados Utilice la siguiente ecuacioacuten para estimar la cantidad de grasa que hay que aplicar durante el re-engrase

G = 011 x OD x W (unidades inglesas) or G = 00048 x OD x W (unidades meacutetricas) Donde G = cantidad de grasa (onzas fluidas o gramos) OD = diaacutemetro exterior del rodamiento( pulgadas o mm) W = ancho del rodamiento (pulgadas o mm) Caacutelculo simple de la cantidad de grasa para un rodamiento de bolas 318 OD = 748rdquo (190 mm) W = 169rdquo (43 mm)

G = 011 x 748rdquo x 169rdquo = 139 oz o G = 00048 x 190 mm x 43 mm = 39 gramos Intervalos de re-engrase Los intervalos de re-engrase para condiciones normales de operacioacuten dependen de la

velocidad y el diaacutemetro interno del rodamiento El intervalo de re-lu-bricacioacuten se calcula con ayuda de la Figura 10 de la siguiente forma loz Busque la velocidad del motor en

el eje horizontalloz Trace una liacutenea vertical desde las

rpm del motor hasta la curva que representa el diaacutemetro interior del rodamiento (en miliacutemetros) o hasta la siguiente medida maacutes pequentildea

loz Desde ese punto trace una liacutenea horizontal hasta interceptar las horas de operacioacuten aplicables para el tipo de rodamiento (intervalo de re-lubricacioacuten)

Condiciones de operacioacuten anormales (ej alta temperatura vibraciones y Figura 10 Intervalos de re-lubricacioacuten para rodamientos de

bolas o rodillos en maacutequinas con ejes horizontales en reposo

Limpie el engrasador y remueva el tapoacuten de drenaje del motor antes de engrasarlo Re-engrase con la cantidad de grasa recomendada para las dimensiones del rodamiento y despueacutes haga funcionar el motor durante al menos 30 minutos sin instalar el tapoacuten de drenaje para purgar el exceso de grasa o la grasa antigua de la caacutemara

1510000

642

100086343

252

15

10080605040302015

10

252

15

100008643

252

15

100075

543

252

15

10075

50

325

215

1000086

43

252

15

100086

43

215

100

HORA

S DE

FUN

CION

AMIE

NTO

C B A

Escala A Riacutegido de bolaslEscala B Rodillos ciliacutendricosEscala C Empuje-bolas y rodillos

RPM100 2 3 4 5 6 7 8 9 1000 2 3 4 5 6 7 8 9 10000

406080100120180200240280

Los intervalos de re-lubricacioacuten para condiciones habituales de funcionamiento pueden ser determinados en funcioacuten dela velocidad y el diaacutemetro interior del rodamiento El diagrama es vaacutelido para rodamientos de maacutequinas con ejeshorizontales en reposo bajo condiciones normales

TIPO DE RODAMIENTO

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contaminacioacuten) pueden requerir un aumento de la frecuencia de re-lubricacioacuten Aparte de la experiencia con la aplicacioacuten no existen reglas simples para determinar el aumento en la frecuencia de re-lubricacioacuten

Rodamientos lubricados con aceite Seleccione el aceite compatible la viscosidad y los intervalos de lubri-cacioacuten de acuerdo con las siguientes directrices

Compatibilidad del aceite Los fabricantes de aceites utilizan muchos aditivos diferentes y algunos de ellos son incompatibles La incompatibilidad de los aditivos del aceite puede producir los mismos problemas ocasionados por la incompatibilidad de las grasas por lo que la mejor praacutectica consiste en determinar el tipo de aceite que hay dentro del caacuterter y re-lubricar con el mismo-siempre y cuando sea apropiado para la aplicacioacuten Si fuese necesario utilizar un aceite diferente pregunte a ambos fabricantes si son compatibles No mezcle los aceites si existe una miacutenima duda

Viscocidad del aceite para rodamientos de bolas y rodillos La Tabla 6 proporciona las directrices para seleccionar la viscosidad del aceite en motores horizontales provistos con rodamientos de bolas y rodillos tomando como baseloz La temperatura de operacioacuten (degC o degF)loz El diaacutemetro medio del rodamiento (dm = (ID + OD)2) en mmloz Velocidad de operacioacuten (n) en rpmloz Nivel de carga del rodamiento (suavenormal o pesadoimpacto)

Tabla 6 Efecto de la temperatura en la seleccioacuten de la viscosidad del aceite para rodamientos de bolas y rodillos en motores horizontales

Viscosidad cinemaacutetica adecuadandashgrado de viscosidad ISO carga suavenormal o [carga pesadaimpacto]

Temperatura de operacioacuten degC (degF)

valor dmn

600000 oacute maacutes 300000 a 600000 300000 o menos

-30 ~ 0 (-22 ~ 32) 15 22 oacute 46 (todas las cargas)

15 22 oacute 46 (todas las cargas)

15 22 oacute 46 todas las cargas)

0 ~ 60 (32 ~ 140) 7 10 oacute 22 [NA] 32 [56 oacute 68] 56 [68]

60 ~ 100 (140 ~ 212) 22 32 oacute 56 [NA] 32 oacute 56 [56 oacute 68] 56 oacute 68 [68 oacute 100]

100 ~ 150 (212 ~ 302) NA (todas las cargas) 56 oacute 68 [68 oacute 100] 56 oacute 68 [100 oacute 460]

Ejemplo Calcule la viscosidad correcta bajo condiciones normales de carga de un rodamiento de bolas 6210 que funciona a 3600 rpm a 90degC (194degF)ndashej la relacioacuten entre la capacidad dinaacutemica del rodamiento y la carga aplicada (Cr Pr) estaacute entre 006 y 012 (006 lt Cr Pr lt012)

loz Calcule el diaacutemetro medio del rodamiento(ID + OD)2) = dm (en mm)(50 + 90)2 = 70 mm

loz Calcule el valor dmn multiplicando el diaacutemetro medio por la velocidad de operacioacuten dm (mm) x n (rpm) = dmn70 x 3600 = 252000 dmn

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loz Seleccione la viscosidad apropiada en la Tabla 6 (en este caso es un aceite para rodamientos o turbinas ISO VG 56 oacute VG 68 )En los motores verticales utilice como guiacutea la Tabla 7 para seleccionar la viscosidad correcta independien-temente del tamantildeo del rodamiento o la velocidad (Nota Si la placa de lubricacioacuten del motor especifica aceite sinteacutetico NO lo sustituya por otro tipo de aceite)

Tabla 7 Viscosidad del aceite en motores verticales con rodamientos de bolas o rodillos

Rodamientos de empuje de bolas de contacto angular

Rodamientos de empuje de rodillos esfeacutericos

Rango de tem-peratura ambiente

Hasta 38degC (100degF)

Por encima de 38degC hasta 60degC (100degF a 140degF)

Hasta 4degC (40degF)

Por encima de 4degC hasta 60degC (40degF a 140degF)

ISO VG 32 68 68 150

Viscosidad del aceite e intervalos de lubricacioacuten para motores con cojinetes anti-friccioacuten En los cojinetes anti-friccioacuten la tolerancia que existe entre su diaacutemetro interno y la zona del eje en la cual se apoya es criacutetica Cualquier pequentildeo contacto metal-metal puede aumentar la temperatura del cojinete y los dantildeos asociados a ello( friccioacuten estriado metal fundido) pueden degradar raacutepidamente el cojinete lo que podriacutea ocasionar un fallo catastroacutefico Para conservar las tolerancias de los cojinetes anti-friccioacuten siga las directrices indicadas en la Tabla 8

Tabla 8 Viscosidad del aceite e intervalos de lubricacioacuten en motores con cojinetes anti-friccioacutens

Temperatura ambiente inicial y rango de temperaturas de operacioacuten degC (degF)

Velocidades del eje (rpm)

Rango de viscosidad ISO

Intervalo de lubricacioacuten

Por debajo de 10degC (50degF) Todas Consulte al fabricante ---

10degC a 32degC(50degF a 90degF)

Mayor a 1800 32 a 68 5000 horas de trabajo o 1 antildeo lo que ocurra primero

Hasta 1800 68 a 100 1 antildeo

Arriba de 32degC (90degF) Todas Consulte al fabricante ---

Intervalos de re-lubricacioacuten con aceite Seleccione los intervalos de re-lubricacioacuten siguiendo las instruc-ciones del fabricante (si estaacuten disponibles) De lo contrario utilice los intervalos indicados en la Tabla 8

ADVERTENCIA Si la unidad tiene bobinas enfriadas por agua esta refrigeracioacuten deberaacute estar operativa De lo contrario la viscosidad del aceite puede caer por debajo de la miacutenima requeri-da para que el rodamiento funcione de forma segura

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Los arranques y paradas frecuentes los ambientes huacutemedos y sucios las temperaturas extremas y otras condiciones de servicio severas requieren cambios de aceite maacutes frecuentes que los indicados en la Tabla 8 Contacte al fabricante para obtener los intervalos de cambio de aceite para situaciones especiacuteficas o verifique regularmente el aceite en busca de decoloracioacuten o contaminacioacuten Reemplaacutecelo si fuese necesario Otra forma para determinar el intervalo del cambio de aceite es enviando a un laboratorio una muestra perioacutedica para su anaacutelisis

Tome las muestras de aceite con el motor en reposo para evitar remover mucho el lubricante Cuando cambie el aceite llene el caacuterter hasta el nivel que normalmente se ve ldquoen reposordquo a traveacutes del visor cuando la maacutequina estaacute parada

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Apeacutendice A Datos baacutesicos del motor y de su instalacioacuten

INSPECCION FISICA (escoja lo que aplique)Faltan partes o estaacuten dantildeadas Pintura exterior defi ciente Sin bloqueo de eje o bloqueo inadecuadoFuga de lubricante Pintura protectora del eje defi ciente Sin defectos visibles

Descripcioacuten de defectos y anomaliacuteas _________________________________________________________________

RESISTENCIA DE AISLAMIENTO NA NPResultado Tensioacuten aplicada Resistencia (megohms)

Pasa Fallo _____ Voltios CC

1-min ________ MΩ10-min _______ MΩ

HIPOT NA NPResultado Tensioacuten aplicada (indique CA o CC)

Pasa Fallo ________ Voltios CA CC

PRUEBA MONO FAacuteSICA DE ROTOR NA NPResultado Corriente (amps) Relacioacuten (max min)

Pasa Fallo

Max ___________Min ___________ __________

RESISTENCIA DE BOBINADOS NA NP

ResultadoResistencia (indique ohms o milliohms)

Cables 1 - 2 Cables 2 - 3 Cables 3 - 1 Pasa Fallo

_________ Ω mΩ

_________ Ω mΩ

_________ Ω mΩ

Si existen maacutes de 3 cables identifi que la conexioacuten entre ellos (ej 1-62-43-5 etc)

IMPULSO NA NPResultado Tensioacuten aplicada

Pasa Fallo ________ Voltios

ACCESORIOS NA NPFuncionan Tipo de dispositivo

Siacute No

Resistencias de calefaccioacuten

PRUEBAS ESTATICAS (MOTOR APAGADO)

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Nota NA signifi ca ldquono aplicardquo y NP signifi ca ldquono realizadardquo

EXENTRICIDAD DEL EJE DE SALIDA NA NPResultado Excentricidad Medida con indicador de

caraacutetula Pasa Fallo __________ (pul o mm)

DIAMETRO DEL EJE DE SALIDA NA NPResultado Diaacutemetro

Medida con microacutemetro Pasa Fallo __________ (pul o mm)

Comentarios sobre las pruebas estaacuteticas (si hay alguno) _________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Formato de muestraID del motor Instalado en FechaMarca Modelo Tipo Ndeg SerieTamantildeo constructivo Encerramiento Voltaje RPMHp kW Amperios a plena carga Efi ciencia a plena carga () Monofaacutesico TrifaacutesicoCoacutedigo Disentildeo Clase de aislamiento PesoRodamiento LA Rodamiento LOA Aplicacioacuten(es)Fecha Instal _______________Amperios en vacio ____ vatios ____

Datos baacutesicos Siacute No

Espectros de vibracioacutenSiacute No

Datos de alineacioacuten Siacute No

Estado del motor Nuevo Reparado Almacenado Ubicacioacuten del motor Motivo del reemplazoHistorial de reparacioacutenComentarios (si hay alguno)

RELACIOacuteN DE ABSORCIOacuteN DIELEacuteCTRICA NA NPResultado 6030 sec (DAR) Condicioacuten

Pasa Fallo

lt 11 Pobre11 a 124 Cuestionable125 a 13 Aceptable14 a 16 Buenogt 16 Exelente

Mida la resistencia de aislamiento (IR) a los 30 segundos y a los 60 segundos con un instrumento digital Divida el valor a los 60-segundos entre el valor a los 30 segundos

Formato de muestra

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Continuacioacuten del formato

NOTAS

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Comentarios sobre las pruebas dinaacutemicas (si hay alguno) __________________________________________________________

PRUEBAS DINAacuteMICAS (MOTOR EN LIacuteNEA)

PRUEBAS EN VACIO NA NPFecha Amps Vatios

Comentarios

ANAacuteLISIS VIBRACIONAL NA NPSe tomaron espectros de vibraciones Siacute NoSi la respuesta es siacute no apunte abajo los datos de las medidas de vibracioacuten)

Resultado

Velocidad de la vibracioacuten medida en puls mms

Lado acoplamientoabajo

OLado op acoplamientoarriba

Pasa Fallo

Horizontal ________ Horizontal ________Vertical ___________ Vertical ___________Axial _____________ Axial _____________

Nota NA signifi ca ldquono aplicardquo y NP signifi ca ldquono realizadardquo

DATOS DE ALINEAMIENTO NA NP

RPMInstalacioacuten En servicio

RPMInstalacioacuten En servicio

Mils mm Mils mm Mils mm Mils mm

Acop

lam

ient

os

corto

s

Desalineamientoparalelo

Acop

lam

ient

os

con

esp

acia

dore

s Desalineamiento paralelo por pul-gada de distanciaDesalineamiento

angular

Pie suave Todas Pie suave Todas

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Apeacutendice B Como leer la placa de datos de un motor

Informacioacuten generalCuando compre o sustituya un motor preste atencioacuten a la terminologiacutea de la placa de datos que describe sus caracteriacutesticas de funcionamiento y su aplicacioacuten Un detalle aparentemente pequentildeo como ldquoDisentildeordquo podriacutea condicionar su eleccioacuten Estar familiarizado con la terminologiacutea de la placa de datos le ayudaraacute a resolver prob-lemas inesperados de funcionamiento

Informacioacuten necesaria Aunque se pueden suministrar maacutes detalles la norma NEMA MG 1 1040 requiere que la placa de datos de un motor cuente con la siguiente informacioacuten (vea la Figura B1) Tamantildeo constructivo (FR) Este normalmente se indica mediante 2 oacute 3 diacutegitos seguidos por una o maacutes letras

que identifican las dimensiones importantes de montaje del motor ej altura de eje y distancias entre los huec-os de fijacioacuten)

Tipo (TYPE) Los fabricantes pueden emplear la casilla opcional de la placa de datos ldquoTyperdquo para designar una familia de productos o rellenarla con otro tipo de adjetivo que identifiquen el montaje la forma o la funcioacuten del motor

Figura B1 Tiacutepica placa de datos NEMA en la que la informacioacuten requerida estaacute resaltadaFigure B1 Typical NEMA nameplate with required information highlighted

FR TYPE

PH

HP RPM SF

VOLTS NEMA NOM EFF

AMPS CODE DES

SF AMPS PF

Temperaturaambiente maacutexima

Tamantildeo constructivo

Nota Las placas de datos pueden incluir el nombre delfabricante y normalmente la ubicacioacuten de su sede principal

Nuacutemero de fases

Clase de aislamiento

Potenciade salida

Corriente acarga nominal

Velocidad acarga nominal

Letra coacutedigo para loskVA de rotor bloqueado

Letra dedisentildeo

Voltaje

Ciclo de trabajoo uso

Frecuencia

Factor se servicio(si es diferente a 10)

Tipo delfabricante

Eficiencia nominalNEMA (cuando searequerida)ldquoPROTEGIDOTERMICAMENTErdquo (siel motor proporcionatoda la proteccioacutendescrita en la normaNEMA MG 1 1256)ldquoPROTECCIOacuteN PORSOBRETEMPERATURA___rdquo y nuacutemero deldispositivo de proteccioacuten(para motores gt1 HP con dispositivos o sistemas de proteccioacuten)

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Potencia de salida (kW) Normalmente expresada en hp o kW este dato indica el valor de la potencia mecaacuteni-ca del motorndashej su capacidad para entregar a la velocidad nominal el torque requerido por la carga

hp = 134 x kW a la inversa kW = 0746 x hp

Ciclo de trabajo o uso (DUTY) Esta designacioacuten especifica el lapso de tiempo durante el cual el motor puede entregar su potencia nominal de forma segura Normalmente es ldquocontinuordquo (Cont) lo que NEMA define como indefinido El ciclo de trabajo de los motores que funcionan de forma intermitente (ej gruacuteas polipastos y actu-adores de vaacutelvulas) generalmente se expresa en minutos Ver la norma NEMA MG 11036

Temperatura ambiente maacutexima Esta es la temperatura maacutexima permitida en el aire circundante para garan-tizar que la temperatura maacutexima de operacioacuten del motor no excede el liacutemite del sistema de aislamiento La temperatura ambiente estaacutendar es de 40degC (104degF) Ver la Nota I en la norma NEMA MG 1 1244

Clase de aislamiento (CLASS INS CLS INSUL CLASS) Esta indica la temperatura que puede soportar el bobinado de un motor y se designa industrialmente con las letras A B F H Entre mayor sea la letra del alfabeto maacutes alta seraacute la temperatura segura de operacioacuten y el bobinado duraraacute maacutes a cualquier temperatura de funcionamiento dada

Velocidad a carga nominal (RPM) Esta es la velocidad a la cual se suministra la potencia de salida a la carga (velocidad a plena carga) Esta seraacute un poco menor que la velocidad sincroacutenica-ej la velocidad del campo magneacutetico rotativo del estator La diferencia entre las dos es la ldquovelocidad de deslizamientordquo o ldquorpm de desli-zamientordquo La Tabla B1 muestra las velocidades a plena carga tiacutepicas para motores pequentildeos y medianos

Tabla B1 Comparacioacuten entre la velocidad sincroacutenica y la velocidad a plena carga para motores de 60 Hz

Velocidad sincroacutenica RPM tiacutepica a plena carga3600 34501800 17501200 1140900 850

Reducir las rpm de deslizamiento aumenta la eficiencia del motor por lo que los disentildeos maacutes eficientes nor-malmente tienen velocidades a plena carga maacutes altas Esto puede ser problemaacutetico a la hora de reemplazar los motores de alta eficiencia en algunas aplicaciones Por ejemplo las bombas centriacutefugas y los ventiladores normalmente demandan una potencia de entrada que variacutea con las rpm elevadas al cubo lo que significa que un pequentildeo incremento en la velocidad produce un aumento mucho maacutes grande de potencia En aplicaciones similares tenga cuidado con esto antes de seleccionar un motor de reemplazo maacutes eficiente

El valor de la temperatura ambiente algunas veces se confunde con el incremento de temperatura El incremento de temperatura normalmente no estaacute expresado en la placa de datos pero la clase de aislamiento siacute El incremento de temperatura se basa en una combinacioacuten de factores como el tipo de encerramiento del motor la clase de aislamiento y el factor de servicio

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Frecuencia (HZ) La frecuencia normalizada en Norte Ameacuterica es 60 Hz y en otras partes del mundo gen-eralmente es de 50 Hz Si la placa de datos muestra maacutes de una frecuencia tambieacuten deberaacute indicar las caracteriacutesticas que dependen de cada una de ellas El aumento del uso de variadores de frecuencia (VFDs) demanda que exista un rango de frecuencias en la placa de datos Si aparece solo una frecuencia consulte al fabricante antes de accionar el motor con un VFD En las aplicaciones que no usan variadores de frecuencia la norma NEMA MG 1 permite una variacioacuten de solo plusmn5 de la frecuencia

Nuacutemero de fases (PH) Una o tres Los motores incluidos en el alcance de este manual son trifaacutesicos alimenta-dos con tres liacuteneas de corriente alterna (CA)

Corriente nominal(AMPS) La corriente nominal son los amperios a potencia nominal (hp) y a frecuencia y voltaje de placa Exceder el valor de la corriente nominal auacuten en una sola fase acortaraacute la vida teacutermica del bobinado

No trate de calcular la carga de un motor a partir de su corriente La corriente del motor no es directamente proporcional a la carga Condiciones como voltajes de liacutenea des-balanceados tensiones por debajo de la nominal o ambas cosas pueden ocasionar que la corriente se desviacutee de los amperios de placa Para obtener un sistema de corrientes equilibrado en aplicaciones con VFD revise tanto el motor como el drive

Voltaje (VOLTS) La norma NEMA MG 1 define los valores de voltaje normalizados para los motores trifaacutesi-cos Entre los maacutes comunes tenemos 200 230 460 y 575volts

La norma NEMA MG 1 permite que un motor funcione a plusmn10 de su voltaje nominal y al mismo tiempo sentildea-la que esto puede acarrear problemas en el funcionamiento del motor (ej eficiencia) Por ejemplo si el voltaje aplicado se reduce un 10 el motor desarrollaraacute como miacutenimo un 20 menos de torque (par) La corriente de liacutenea tambieacuten puede aumentar (un 10 o maacutes) al igual que la temperatura de operacioacuten del motor

Algunos fabricantes indican en la placa diferentes valores de voltajes tales como los populares 208- 230460 V Dado que la tolerancia NEMA de plusmn10 aplicada a un voltaje de 230 voltios cubre la tensioacuten de 207 voltios (230 x 90 = 207) esto parece seguro El problema es que la tensioacuten real de una fuente de voltaje de 208 voltios puede caer tambieacuten por debajo de los 207 voltios

Ademaacutes aunque sea permitido ordenar la fabricacioacuten de un motor de 480 voltios para conectarlo en una red de 480 voltios no es recomendable En este caso el voltaje normalizado del motor deberiacutea ser de 460 voltios considerando que podriacutea haber una caiacuteda en la tensioacuten de liacutenea

La temperatura de operacioacuten a plena carga de un motor puede ser mayor funcionando con un voltaje des-balanceado que con un voltaje balanceado La eficiencia y la vida uacutetil del bobinado pueden disminuir incluso si la potencia del motor ha sido derrateada

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El desbalance de voltaje (ej diferentes vol-tajes de fase) con frecuencia es ignorado No obstante la norma NEMA MG 1 demanda la reduccioacuten de la potencia nominal si el desbal-ance es mayor al 1 Al maacuteximo desbalance de voltaje permitido del 5 la potencia se debe reducir un 25 (Figura B2) No con-funda desbalance de voltaje con variacioacuten de voltaje Como consecuencia de las peacuterdidas adicionales asociadas a ello un desbalance de voltaje tambieacuten reduce la eficiencia del motor

Letra coacutedigo para determinar los kVA a rotor bloqueado (CODE) La norma NEMA MG 1 10372 define los kVA por hp a rotor bloquea-do con una serie de letras coacutedigo (que van desde la A hasta la V)Generalmente entre maacutes alejada se encuentre la letra coacutedigo de la A mayor seraacute la corriente de Inrush por hp Un motor de repuesto con una letra coacutedigo ldquomayorrdquo puede requerir aguas arriba de la in-stalacioacuten aparamenta eleacutectrica diferente como un arrancador maacutes grande

Disentildeo (DES NEMA DESIGN DESIGN) La norma NEMA MG 1 119 define cuatro tipos de disentildeos de mo-tor (A B C y D) en teacuterminos de las caracteriacutesticas de torque(par) y corriente (ver las Tablas B2 y B3 y la Figura B3) La mayoriacutea de motores son fabricados con Disentildeo B debido a su relativa alta eficiencia y sus caracteriacutesticas de torque (par) Los motores con Disentildeo A pueden ser maacutes eficientes pero se emplean con menos frecuencia debido a que su relativa alta corriente de arranque puede causar molestos disparos en el sistema de proteccioacuten del motor Los motores con Disentildeo A tambieacuten pueden requerir arrancadores maacutes grandes que los normalizados

Tabla B2 Disentildeos NEMA versus caracteriacutesticas de torque y corriente

Disentildeo NEMA A B C D

Corriente a rotor bloqueado Alta Media Media Media

Torque a rotor bloqueado Medio Medio Alto Muy alto

Torque maacuteximo Alto Medio Alto Muy alto

Figura B2 Curva de derrateo por desbalance de voltaje

En la placa de datos designaciones que emplean letras similares tambieacuten representan otras carac-teriacutesticas del motor Lea cuidadosamente la placa para evitar mal interpretar la letra coacutedigo el disentildeo y la clase de aislamiento del motor

10

09

08

75 0 1 2 3 4 5

Porcentaje dedesbalance devoltaje

Desviacioacuten maacutex del voltaje promedioVoltaje promedio= 100 x

Ejemplo El voltaje promedio de 460 467 y 450 es 459 V La desviacioacuten maacutexima del promedio es 9 y el

de desbalance = 100 x = 1964599

FACT

OR D

E DE

RRAT

EO

DE DESBALANCE DE VOLTAJE

(Referencia NEMA Std MG 1 1436)

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Tabla B3 Aplicaciones tiacutepicas para diferentes disentildeos

Disentildeos NEMA Aplicaciones

A y B Ventiladores sopladores de aire bombas centriacutefugas compresores descargados y car-gas que requieran torques relativamente bajos

Disentildeo C Transportadores trituradoras bombas reciprocantes y compresores donde se requieren arranques con carga

Disentildeo D Picos de carga elevados que requieren grandes variaciones de velocidad como pun-zonadoras al igual que polipastos y ascensores

Torq

ue (

del

torq

ue a

ple

na c

arga

)

Velocidad ( de la velocidad sincroacutenica)

0

50

100

150

200

250

300

200 40 60 80 100

Disentildeo C oacute H

Disentildeo D

Disentildeo A B oacute N

Eficiencia nominal (NOM EFF) La eficiencia se define como la potencia de salida dividida entre la potencia de entrada expresada como porcentaje(SalidaEntrada) x 100NEMA requiere que la eficiencia de placa sea el valor ldquonominalrdquo basado en el promedio del mayor grupo de motores con el mismo disentildeo La eficiencia real de cualquier motor deberaacute estar dentro de un margen de toler-ancia basado en una variacioacuten en las peacuterdidas del motor de plusmn20 La eficiencia nominal a menudo es utilizada para calcular el consumo de energiacutea La eficiencia nominal debe ser incluida en la placa de datos de los mo-tores polifaacutesicos cuando asiacute lo exija la norma NEMA Std MG11259

Factor de servicio (SF) En una placa de datos es necesario indicar el valor del factor de servicio solo si es mayor de 10 Las normas industriales incluyen factores de servicio de 10 para motores totalmente cerrados

Figura B3 Curvas torque-velocidad para motores con disentildeo NEMA

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y de 115 para motores abiertos Tambieacuten hay disponibles una gran cantidad de motores totalmente cerrados enfriados con ventilador con factor de servicio 115 y existen motores con factores de servicio de 125 14 y maacutes altos

A frecuencia y voltaje nominales la sobrecarga permisible para un motor con un factor de servicio indicado en la placa es igual a la carga nominal multiplicada por ese factor de servicio Sin embargo tal operacioacuten afectaraacute de forma adversa la eficiencia el factor de potencia y el incremento de temperatura del motor

Protegido teacutermicamente (THERMALLY PROTECTED) Las palabras ldquoPROTEGIDO TERMICAMENTErdquo son necesarias si el motor proporciona toda la proteccioacuten descrita en la norma NEMA MG1 1256 (ver norma NEMA Std MG1 172 y 173)

Proteccioacuten por sobre-temperatura(OVERTEMP PROT_ ) Para identificar el tipo de proteccioacuten en motores con potencias nominales superiores a 1 hp provistos con dispositivos o sistemas de proteccioacuten por sobre-tem-peratura se debe escribir en el espacio en blanco un nuacutemero seguacuten lo establecido por la norma NEMA MG1 1257

Otros teacuterminosOtros teacuterminos que podriacutean aparecer en una placa NEMA incluyen Factor de potencia (FP) y condensadores de correccioacuten (MAX KVAR or MAX CORR KVAR) El factor de po-

tencia es la relacioacuten entre la potencia activa (vatios) y la potencia aparente (voltio amperios) del motor a plena carga Si el factor de potencia estaacute indicado en la placa NEMA recomienda expresarlo en porcentaje (no es un requisito)

La placa de datos tambieacuten puede indicar la capacidad maacutexima del condensador empleado para corregir el fac-tor de potencia con un texto como MAX CORR KVAR seguido de un valor numeacuterico en kilovars Utilizar un condensador maacutes grande que el indicado en placa podriacutea producir voltajes altos que pueden dantildear el motor u otro componente

Rodamientos (SHAFT END BRG DE BRG OPP END BRG ODE BRG) Algunos fabricantes proporcionan en la placa de sus motores los datos de los rodamientos que normalmente incluyen el rodamiento del lado acoplamiento o lado carga (shaft- or drive-end bearing) y el rodamiento lado opuesto acoplamiento o lado opuesto carga A pesar que las designaciones pueden variar entre un fabricantes de rodamientos y otro los tipos tamantildeos y modelos normalmente se indican de acuerdo con las normas de los fabricantes americanos de rodamientos mediante un ldquonuacutemero ABMArdquo

Nuacutemero de serie (SERIAL NO o SER NO) Las placas de datos normalmente incluyen la marca y el nuacutemero de serie del motor u otro nuacutemero exclusivo que puede ser usado para seguir la pista del motor a traveacutes del fabricante

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Apeacutendice C Recomendaciones para almacenar los motores

Aspectos baacutesicos para el almacenaje de motoresLos procedimientos apropiados de almacenaje pueden proteger el motor de dantildeos causados por el ambiente Determine los pasos a seguir basaacutendose en el lugar donde estaraacuten y en el tiempo de almacenamiento Menos de un mes Proteja el motor contra el clima y mantenga la temperatura de los bobinados 5-10degC (10-

20degF) por arriba del ambiente (vea maacutes adelante ldquoPreparacioacuten para el almacenajerdquo)

Maacutes de un mes Siga las recomendaciones dadas en ldquoPreparacioacuten para el almacenajerdquo y ldquoMantenimiento perioacutedicordquo de la Paacutegina 32

Estos intervalos de almacenaje y mantenimiento no son definitivos condiciones especiacuteficas ambientales pueden requerir programaciones diferentes No siempre es praacutectico tratar los motores pequentildeos con los mismos cuidados que se brindan a los motores maacutes grandes o maacutes criacuteticos

Preparacioacuten para el almacenaje Almacenamiento en un lugar cerrado Si es posible almacene los motores en un lugar cerrado y en aacutereas lim-

pias secas y calientes

Almacenamiento a intemperie Si esto fuese necesario cubra el motor con una lona hasta el suelo sin apretar-lo demasiado para permitir circulacioacuten de aire suficiente y minimizar la condensacioacuten Proteja el motor contra una inundacioacuten y vapores quiacutemicos peligrosos

Vibracioacuten ambiental Escoja un aacuterea alejada de fuen-tes de vibracioacuten ambiental tales como maquinarias pesadas aacutereas de produccioacuten carreteras muy transit-adas y viacuteas feacuterreas Cuando el motor se encuentra en reposo una exposicioacuten prolongada incluso a pequentildeas vibraciones puede dantildear sus rodamientosndashej for-macioacuten de estriacuteas (ver Figura C1) Si el motor va a ser almacenado en un aacuterea con alta vibracioacuten ambiental asegure el eje para prevenir que se mueva

Posicioacuten Almacene los motores horizontales en posicioacuten horizontal y los motores verticales en una posicioacuten vertical estable

Conserve los bobinados limpios y secos La mejor forma de preservar las propiedades de aislamiento de los bobinados es prevenir la condensacioacuten y la acumu-lacioacuten de humedad A no ser que la temperatura del aacuterea de almacenamiento esteacute controlada mantenga la temperatura de los bobinados 5-10degC (10-20degF) por arriba del ambiente energizando las resistencias de calefaccioacuten (si el motor las tiene) o aplicando ldquovoltaje reducidordquo a una fase del bobinado Otra forma es conservar el bobinado caliente con una fuentes de calor auxiliar por conveccioacuten o soplando aire caliente dentro del motor

Figura C1 El dantildeo del rodamiento que se muestra corresponde a una separacioacuten de los

elementos rodantes Este comenzoacute al estar sometido a vibracioacuten en reposo durante el

transporte o el almacenamiento

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Resistencia de aislamiento (IR) de los bobinados Antes de almacenar el motor mida y registre el valor de la IR corregido a una temperatura estaacutendar y vuelva a hacer lo mismo justo antes de poner el motor en servicio Antes de instalar el motor realice las acciones pertinentes para corregir cualquier descenso en la IR (Vea la Paacutegina 14 ldquoPrueba de Resistencia de aislamiento (IR) rdquo)

Plagas Tome precauciones para evitar que animales e insectos ingresen al motor Roedores serpientes paacutejaros u otros pequentildeos animales pueden dantildear el aislamiento del bobinado ademaacutes las avispas de barro y otros insectos similares pueden obstruir la ventilacioacuten o los agujeros de drenaje

Superficies del motor Recubra con pintura anti-oxidante todas las superficies externas mecanizadas (espe-cialmente las puntas del eje) y en ambientes huacutemedos tambieacuten recubra las zonas del eje en las que apoyan los cojinetes y otras superficies internas En las aacutereas tropicales aplique un fungicida para proteger los devanados Es posible que sea necesario desmontar el motor para remover la pintura protectora antes de poner el motor en servicio

Rodamientos lubricados con grasa Para prevenir la corrosioacuten y la contaminacioacuten durante largos periacuteodos de almacenamiento limpie las boquillas de entrada de grasa y remueva los tapones de drenaje antes de re-engrasar el motor con grasa compatible Despueacutes de la lubricacioacuten purgue el exceso de grasa o la grasa antigua de la caacutemara de lubricacioacuten haciendo funcionar el motor durante al menos 30 minutos con los tapones removidos

Si el motor ha sido almacenado por varios antildeos la grasa probablemente deberaacute estar endurecida y el tubo de drenaje podriacutea estar obstruido con grasa seca En este caso el motor deberaacute desmontarse para retirar la grasa antigua y posteriormente ser re-lubricado antes de su puesta en servicio

Rodamientos lubricados con aceite Siempre drene el aceite antes de mover el motor Despueacutes de situar el motor en el aacuterea de almacenamiento llene el caacuterter con el aceite correcto que tenga los inhibidores de corrosioacuten y oxidacioacuten adecuados Idealmente el aceite deberaacute cubrir completamente el rodamiento sin sobrepasar el cilindro o tubo que sirve para la contencioacuten del aceite o el sello de laberinto Antes de poner el motor en servicio drene y reemplace el aceite

No re-engrase los rodamientos con el drenaje cerrado o mientras el motor esteacute funcionando

Siempre drene el aceite antes de mover el motor De lo contrario el lubricante puede salpicar al exterior y contaminar los bobinados o incluso iniciar un efecto capilar que puede succionar aceite del caacuterter

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Mantenimiento perioacutedico Mensual Inspeccione el aceite para determinar si existen evidencias de humedad oxidacioacuten o contaminantes

Reemplace el aceite siempre que encuentre contaminacioacuten o cada 12 meses

Cada 1 oacute 3 meses Gire el eje manualmente varias veces para conservar la peliacutecula de lubricante en las pistas de los rodamientos o en los ejes de apoyo de los cojinetes Esto tambieacuten ayuda a prevenir dantildeos en los elementos rodantes (ej estriacuteas) que pueden ocurrir con el tiempo debido incluso a pequentildeas vibraciones

Cada 2 oacute 3 meses Mida la resistencia de aislamiento (IR) y compare los resultados corregidos por temperatura con los valores base tomados antes de almacenar el motor Antes de instalar el motor lleve a cabo las acciones necesarias para corregir cualquier descenso en la IR (Vea la Paacutegina 14 ldquoPrueba de Resistencia de aislamiento (IR)rdquo)

Cada 3 meses Inspeccione los rodamientos lubricados con grasa tomando una muestra del tubo de drenaje para ver si hay humedad oxidacioacuten o contaminacioacuten Si existe humedad probablemente los rodamientos pre-senten dantildeos por oxidacioacuten y sea necesario remplazarlos

Cada 5 antildeos Considere reemplazar la grasa y los rodamientos Para entonces el aceite y los ingredientes de la base de la grasa probablemente se hayan separado y las vibraciones de bajo nivel pueden haber causado es-triacuteas en las pistas de los rodamientos Si se ha acumulado humedad entre las bolas y las pistas pueden haberse presentado dantildeos por oxidacioacuten o corrosioacuten

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Glossary

Temperatura ambientendashLa temperatura del medio de refrigeracioacuten circundante conocida comuacutenmente como temperatura ambienteDato baacutesicondashUna medida tomada cuando el motor estaacute en buen estado que se usa como referencia para labores de seguimiento y anaacutelisisTorque maacuteximondashEl maacuteximo torque que el motor podraacute desarrollar a voltaje y frecuencia nominales sin que se presente una caiacuteda abrupta de la velocidad tambieacuten denominado torque de desenganche o par maacuteximoEficienciandashLa relacioacuten entre el trabajo uacutetil realizado y la energiacutea utilizada para producirlo Es la relacioacuten entre la potencia de salida dividida entre la potencia de entradaVelocidad a plena cargandashLa velocidad a la cual cualquier motor produce su potencia de salida nominalTorque a plena cargandashEl torque requerido para producir la potencia nominal a la velocidad de plena cargaMotor de propoacutesito generalndashMotor de induccioacuten de CA con potencia nominal menor o igual a 500 hp construc-cioacuten abierta o cerrada de trabajo continuo disentildeado con paraacutemetros normalizados con caracteriacutesticas estaacutendar para ser utilizado bajo condiciones de servicio sin restricciones en una aplicacioacuten particular (ver la norma NEMAMG1161)Hercio (Hz)ndashTerminologiacutea preferida para ciclos por segundo(frecuencia)Caballo de fuerza (hp)ndashUna unidad para la medida de la potencia de los motores o la velocidad a la que se hace el trabajo Un caballo de fuerza equivale a 33000 lb-pie por minuto (550 lbbullpie por segundo o 746 vatios Tam-bieacuten es la unidad de potencia de los motores fabricados en el continente norte americanoAislamientondashMaterial no conductivo que separa las partes de un motor que conducen corriente o los materiales adyacentes que se encuentran a diferente potencialKilovatio (kW)ndashUna unidad de potencia eleacutectrica Tambieacuten es la unidad de potencia de los motores eleacutectricos fabricados fuera del continente norte americanoCorriente a rotor bloqueadondashCorriente de liacutenea en estado estable medida a frecuencia y voltaje nominales con el rotor en reposoTorque a rotor bloqueadondashEl torque miacutenimo que el motor desarrollaraacute en reposo para todas las posiciones angu-lares del rotor cuando se aplican el voltaje nominal a frecuencia nominalNEMAndashSiglas de la National Electrical ManufacturersAssociationPolosndashLos polos magneacuteticos que se forman dentro del motor debido a la ubicacioacuten y la conexioacuten de los devana-dosIncremento de temperatura nominalndashEs el aumento de temperatura permisible por encima del ambiente para un motor que esteacute funcionando con cargaRotorndashEl elemento rotativo de cualquier motor o generadorDeslizamientondashLa diferencia entre la velocidad sincroacutenica y la velocidad de operacioacuten comparada con la veloci-dad sincroacutenica expresada en porcentaje Tambieacuten es la diferencia entre la velocidad sincroacutenica y la velocidad de operacioacuten expresada en rpm

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Pie suavendashUna condicioacuten en la cual las patas de un motor y la zona de la base en la que se apoyan no se encuen-tran en el mismo planoEstatorndashLa parte estaacutetica del motor este teacutermino describe comuacutenmente la parte estaacutecionaria del motor que con-tiene los devanadosVelocidad sincroacutenicandashLa velocidad del campo magneacutetico rotativo creado por el bobinado del estator Velocidad sincroacutenica = (Frecuencia x 120) (Nuacutemero de polos)TorquendashLa fuerza rotativa producida por un motor Las unidades del torque se expresan en lb-pie o lb-pul (siste-ma Ingleacutes) o newton-metro (sistema meacutetrico)TendenciandashAnaacutelisis del cambio presentado en una medida tomada durante muchos intervalos de medicioacuten

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Bibliografiacutea

ANSIEASA Standard AR100-2015 Recommended Practice for the Repair of Rotating Electrical Apparatus Electrical Apparatus Service Association Inc St Louis MO 2015 (For information call EASA at 314-993-2220 or browse to wwweasacom)

Electrical Engineering Pocket Handbook Electrical Apparatus Service Association Inc St Louis MO 2015 (For information call EASA at 314-993-2220 or visit wwweasacom)

Mechanical Reference Handbook Electrical Apparatus Service Association Inc St Louis MO 2015 (For information call EASA at 314-993-2220 or visit wwweasacom)

NEMA Standard MG 1-2014 Motors and Generators National Electrical Manufacturers Association Rosslyn VA 2014 (For information call NEMA at 703-841-3200 or visit wwwnemaorg)

NEMA Standard MG 10-2013 Energy Management Guide for Selection and Use of Fixed Frequency Medi-um AC Squirrel-Cage Polyphase Induction Motors National Electrical Manufacturers Association Rosslyn VA 2014 (For information call NEMA at 703-841-3200 or visit wwwnemaorg)

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Notas

Electrical Apparatus Service Association Inc1331 Baur Blvd bull St Louis MO 63132 bull 314-993-2220 bull Fax 314-993-1269

Email easainfoeasacom bull Website wwweasacom

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  • _GoBack
  • 1 Instalacioacuten arranque e informacioacuten baacutesica
    • 11 Consideraciones baacutesicas del sistema
    • 12 Instalacioacuten
    • 13 Procedimientos de arranque
    • 14 Datos baacutesicos
    • 15 Gestioacuten total del motor
      • 2 Seguimiento operacional y mantenimiento
        • 21 Aplicacioacuten-consideraciones especiacuteficas
        • 22 Mantenimiento preventivo predictivo y basado en la confiabilidad
        • 23 Inspeccioacuten y pruebas
        • 24 Re-engrase de los rodamientos
          • Datos baacutesicos del motor y de su instalaci
            • Formato de muestra
            • Otros teacuterminos
              • Como leer la placa de datos de un motor
                • Informacioacuten necesaria
                • Mantenimiento perioacutedico
                  • Recomendaciones para almacenar los motores
                    • Aspectos baacutesicos para el almacenaje de motores
                    • Preparacioacuten para el almacenaje
                      • Notas
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La ubicacioacuten en el punto 3 requiere utilizar dispositivos de proteccioacuten de menor capacidad ya que el flujo de corriente disminuye

La ubicacioacuten en el punto 3 puede producir transitorios de conmutacioacuten de gran amplitud o picos de corri-ente en motores que conmutan o que arrancan y paran con frecuenciandashej motores de ascensores motores de varias velocidades con arranque estrella-triaacutengulo por auto transformador en transicioacuten abierta o por devanado partido (excepto la denominada delta extendida o doble delta) Para este tipo de aplicaciones lo mejor es instalar los condensadores en el punto 1

Torques transitorios voltajes y corrientes Bajo ciertas condiciones los motores pueden desarrollar transitori-amente entre 5 a 20 veces su torque nominal Las causas maacutes comunes de estos peligrosos torques transitorios (y de los transitorios de voltaje y de corriente) incluyen Transferencias entre barrajes (bus) y re-cierres desfasados Conexiones invertidas Cambios de alta a baja velocidad(motores con varios bobinados) Corto circuitos externos Conexioacuten y maniobras en equipos de correccioacuten de factor de potencia Correccioacuten exagerada del factor de potencia con condensadores Variadores de frecuencia electroacutenico o drives

Armoacutenicos Algunos tipos de cargas eleacutectricas (ej fuentes de poder electroacutenicas para equipos digitales) con-sumen corriente en forma de ondas distorsionadas que contienen armoacutenicos de frecuencia-ej muacuteltiplos de la frecuencia de liacutenea Los armoacutenicos de voltaje asociados pueden estar presentes en los motores del sistema cau-sando un incremento en las peacuterdidas de los motores Utilice un analizador de calidad de energiacutea para detectar los armoacutenicos y filtros para controlarlos

Corriente de arranque y nuacutemero de arranques Los arranques sucesivos pueden dantildear los motores debido al aumento de la temperatura ocasionado por esta condicioacuten en la que circula una alta corriente De acuerdo con las normas NEMA MG1 1254 y MG 10 181 bajo unas condiciones normales de operacioacuten el nuacutemero de ar-ranques seguros depende del valor de la inercia de la carga a la potencia y velocidad nominales del motor (vea la Tabla 12-7 en la norma NEMA MG 1)En un motor que inicialmente se encuentre a temperatura ambiente se pueden realizar dos arranques suce-sivos ( con el motor desacelerando entre arranques) si no se excede la inercia de la carga y se sigue la ley cuadraacutetica de la curva de carga o un solo arranque si su temperatura inicial no excede su temperatura de op-eracioacuten nominal La ley cuadraacutetica de la curva de carga significa que el torque requerido variacutee con el cuadrado de la velocidad y que el torque a plena carga y a maacutexima velocidad sean igualesPara funcionamiento en condiciones inusuales de carga consulte al fabricante para determinar si el disentildeo del motor es el adecuado Si se requieren arranques adicionales aseguacuterese que el disentildeo del motor los puede soportar sin causar un aumento de temperatura perjudicial Para prologar la vida uacutetil del motor al maacuteximo no exceda el nuacutemero de arranques requeridos por la aplicacioacuten

22 Mantenimiento preventivo predictivo y basado en la confiabilidad Las palabras mantenimiento preventivo (PM) y mantenimiento predictivo (PdM) son teacuterminos familiares pero las labores asociadas con estos meacutetodos y la prolongacioacuten del tiempo de operacioacuten de los motores eleacutectricos no siempre estaacuten claros Esta seccioacuten describe actividades normalmente asociadas al PM y al PdM como tambieacuten una estrategia denominada mantenimiento basado en la confiabilidad (RBM)

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Mantenimiento preventivo (PM) El principal objetivo de este tipo de mantenimiento es evaluar la salud del motor por medio de inspecciones y pruebas Por ejemplo el estado de un bobinado se determina por el valor de los megohmios obtenidos en una prueba de resistencia de aislamiento (IR)La pruebas eleacutectricas normalmente incluyen la IR (a motor parado) y la medicioacuten individual de las corrientes y voltajes de fase (en funcionamiento normal) Son menos comunes las mediciones de la resistencia la induc-tancia y la capacitancia del bobinado asiacute como tambieacuten el anaacutelisis de firma de corriente del motor (MCSA) (vea las Paacuteginas 14-16)En un programa de PM las verificaciones mecaacutenicas generalmente incluyen el anaacutelisis de vibracioacuten (espectros por FFT) y con menos frecuencia el alineamiento (vea las Paacuteginas 4-6 y 16)Otras actividades del PM comuacutenmente incluyen la limpieza e inspeccioacuten la lubricacioacuten la verificacioacuten de los niveles de lubricacioacuten el ajuste de la tensioacuten de las correas y el apriete de los pernos de fijacioacuten Oca-sionalmente tambieacuten se miden las temperaturas con un termoacutemetro infra-rojo o una caacutemara termograacutefica Los niveles de ruido se pueden comprobar de forma subjetiva o utilizando un equipo de anaacutelisis acuacutestico Los veredictos del PM se basan en los resultados de cada actividad

Mantenimiento predictivo (PdM) El mantenimiento predictivo pronostica cuando se deben llevar a cabo trabajos de mantenimiento correctivo (acciones) o cuando podemos esperar que ocurra un fallo Tambieacuten llamado monitoreo por condicioacuten o supervisioacuten de estado el PdM consiste en analizar las tendencias y evaluar la mayoriacutea de las actividades asociadas al PMEn el PdM generalmente se evaluacutean las tendencias de los resultados de las pruebas de resistencia de aislamien-to (IR) e iacutendice de polarizacioacuten (IP ) y algunas veces paraacutemetros del circuito del motor al igual que los valores de corriente y de voltaje como tambieacuten los resultados del anaacutelisis de firma de corriente del motor (MSCA) El anaacutelisis de tendencias de las actividades mecaacutenicas rutinarias normalmente incluye los espectros de vibracioacuten y ocasionalmente los resultados de las mediciones de temperaturaComo ejemplo tenemos si el valor en megohmios de la resistencia de aislamiento de un bobinado era inicial-mente aceptable pero esta tiende a bajar dicha tendencia podraacute ser utilizada para programar actividades de mantenimiento correctivo antes de que los valores de IR caigan hasta un nivel peligroso o para predecir cuaacuten-do seraacuten muy bajos para que el motor funcione de forma segura

PM versus PdM En el PM se evaluacutean el estado de las maacutequinas utilizando un sencillo conjunto de mediciones y observaciones Si los resultados son obvios o se pueden comparar faacutecilmente con paraacutemetros de aceptacioacuten la accioacuten a seguir cualquiera que esta sea estaacute clara Por ejemplo un eje roto necesita reparacioacuten inmediata mientras un valor de resistencia de aislamiento igual a cero sugiere que el motor deberaacute ser rebobinadoLa ventaja del PdM es que en eacutel se analizan las tendencias de los resultados de las pruebas para planificar cuando seraacute necesaria una accioacuten correctiva o poder predecir la fecha en la que ocurriraacute un fallo Por ejemplo proba-blemente antes de la ruptura del eje habraacuten aumentos no lineales de vibracioacuten y de desalineacioacuten Al analizar la tendencia de estas mediciones es posible detectar y corregir condiciones que de otra manera habriacutean derivado en un fallo del eje Asiacute mismo analizar la tendencia de los resultados de las pruebas de IR puede revelar un deterioro en el aislamiento por lo que el motor se puede limpiar y reacondicionar en lugar de ser rebobinado

Mantenimiento basado en la confiabilidad (RBM) El RBM tambieacuten denominado mantenimiento basado en el riesgo (RCM) es un meacutetodo loacutegico para determinar la mejor combinacioacuten de actividades de mantenimiento que permitan aumentar la confiabilidad y la seguridad en la operacioacuten de los equipos Esto incluye limpieza y lubricacioacuten al igual que la reparacioacuten o el cambio de las componentes que han falladoLa confiabilidad expresa la probabilidad que un motor pueda funcionar adecuadamente durante un tiempo especiacutefico bajo condiciones establecidas El RBM reduce el mantenimiento de las actividades maacutes rentables

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por lo que requiere conocimientos sobre los fallos caracteriacutesticos de los motores al igual que sus mani-festaciones y consecuencias

23 Inspeccioacuten y pruebasIndiferentemente que el meacutetodo de mantenimiento preferido sea el PM PdM or el RBM existen un nuacutemero de actividades de control y de herramientas de prueba que podemos escoger Inspeccioacuten Durante esta importante actividad se

pueden detectar partes dantildeadas componentes rotos o que faltan al igual que trayectorias de flujo de aire obstruidas y contaminadas Durante la ejecucioacuten de las actividades de PM or PdM se pueden realizar ajust-es menores (ej tensionar las correas o apretar pernos flojos) asiacute como tambieacuten limpiar el polvo y la con-taminacioacuten de los lugares de acceso Las temperaturas anormales de operacioacuten pueden detectarse con la ayuda de un termoacutemetro infra-rojo o una caacutemara termograacutefica

Prueba de resistencia de aislamiento (IR) En esta prue-ba realizada a motor parado se aplican 500 voltios CC entre el bobinado y la carcasa (tierra) durante 60 segun-dos utilizando por lo general un megoacutemetro Si las fases del bobinado se pueden aislar de forma independiente como en una conexioacuten estrella-delta pruebe cada una de las fases por separado La Tabla 2 muestra los valores miacutenimos aceptables de IR

Tabla 2 Valores miacutenimos de resistencia de aislamiento a tierra recomendados medidos o corregidos a 40degC

Resistencia de aislamiento miacutenima Tipo de maacutequina

IR1min = 100 megohmios La mayoriacutea de maacutequinas de CA con estatores bobinados en pletina fabrica-das despueacutes de 1970

IR1min = 5 megohmios La mayoriacutea de maacutequinas con estatores bobinados en alambre redondo y en pletina con voltajes nominales por debajo de 1kV

Notes R1min = Valor de resistencia de aislamiento miacutenima recomendada para bobinados completos en megaohmios y a 40degC kV = Voltaje nominal liacutenea-liacutenea de la maacutequina en kilovoltios rms Corrija la resistencia de aislamiento a una temperatura base de 40degC de la siguiente forma Rc 40degC = Kt x Rt

Donde Rc 40degC = La resistencia corregida a 40degC (en megohms) Rt = La resistencia de aislamiento medida (en megohmios) Kt = Coeficiente de correccioacuten de temperatura (de la Figura 7)

Para realizar la correccioacuten a 40ordmC de la resistencia de aislamiento medida (Rt) multipliacutequela por el coeficiente de temperatura Kt Rc = Rt x KtC

oefic

ient

e de

Tem

pera

tura

Kt p

ara

la R

esis

tenc

ia d

e A

isla

mie

nto

Temperatura del Bobinado en Grados Celsius

Figura 7 Correccioacuten por temperatura de la resistencia de aislamiento

15

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Prueba de relacioacuten de absorcioacuten dieleacutectrica (DAR) El valor del DAR indica la condicioacuten del bobinado com-parando una medida de resistencias de aislamiento tomada durante un periacuteodo de tiempo con otra medida tomada en un lapso de tiempo maacutes corto Mida la resistencia de aislamiento a los 30 segundos y posteriormente a los 60 segundos con un instrumento digital Para calcular el DAR divida la medida obtenida a los 60 segun-dos por la medida obtenida a los 30 segundos y consulte la tabla 3 para evaluar la condicioacuten del bobinado

Tabla 3 Evaluacioacuten de la relacioacuten de absorcioacuten dieleacutectrica (DAR)

6030 segundos (DAR) Condicioacutenlt 11 Pobre

11 a 124 Cuestionable125 a 13 Aceptable14 a 16 Buena

gt 16 Exelente

Medicioacuten de la resistencia de los bobinados Para verificar conexiones con alta resistencia o posibles conex-iones defectuosas mida la resistencia de los bobinados entre los terminales del motor utilizando un puente o un medidor digital para resistencias bajas (DLRO)

Medicioacuten de la inductancia y capacitancia Con equipos especializados de prueba se pueden comparar las inductancias y capacitancias entre cada par de cables del bobinado y verificar si existe alguacuten desbalance Aunque no hay normas industriales para la aceptacioacuten de estos desbalances los manuales de los fabricantes proporcionan algunas guiacuteas

Anaacutelisis de firma de corriente del motor (MCSA) Esta prueba diagnoacutestica problemas en el rotor detectan-do corrientes inducidas en los devanados del estator y comparando la amplitud de las bandas laterales a 2X frecuencia de deslizamiento a una frecuencia central de 50 oacute 60 Hz Un transformador de corriente (CT) tipo pinza amperimeacutetrica instalado en los cables del motor o los cables de control de un transformador de corriente producen una sentildeal que se muestra en la pantalla de un analizador de espectros generalmente un analizador de vibraciones FFT Para que la prueba sea efectiva la carga aplicada debe producir el deslizamiento sufici-ente para separar las bandas laterales de la frecuencia central Aunque no existen normas industriales para la aceptacioacuten de las pruebas de MSCA los valores de los manuales de los fabricantes sirven como guiacutea La Tabla 4 incluye los problemas que se pueden detectar con esta prueba

Tabla 4 Problemas en el rotor detectables con las pruebas MSCA

Problemas en el rotor Siacutentomas

Fallos de la jaula de ardilla Alta vibracioacuten a la velocidad de operacioacuten 1X con bandas laterales a la frecuencia de paso polar

Barras fisuradas Bandas laterales a la frecuencia de paso polar en los muacuteltiplos de la velocidad de operacioacuten

Barras abiertas o sueltas bull Altos niveles de vibracioacuten a la frecuencia de paso de las barras del rotorbull Bandas laterales a la frecuencia 2X alrededor de la frecuencia de paso de las barras

del rotorbull Muacuteltiplos de la frecuencia de paso de las barras del rotor

La frecuencia de paso de las barras del rotor es igual al nuacutemero de barras del rotor multiplicadas por la velocidad de operacioacuten

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Pruebas de hipot y de impulso (onda de choque) Estas dos pruebas evaluacutean el estado del sistema de aislamiento del motor aplicando a los bobinados una tensioacuten que excede la nominal (una sobretensioacuten) Las pruebas que utilizan sobretensiones pueden causar que un devanado falle provocando una parada de pro-duccioacuten es por esto que estas pruebas no deben formar parte de los programas de PM o PdM (Figura 8) Aunque estas pruebas normalmente no ocasionan dantildeos a los bobinados que se encuen-tran en buenas condiciones pueden causar que los devanados que tengan debilidades eleacutectricas fallen durante la prueba o un poco despueacutes de la misma Nunca aplique sobretensiones a un bobina-do sin contar con un plan B Es mejor que un motor falle bajo condiciones controladas que cuando se encuentre en servicio

Anaacutelisis de vibraciones La prueba mecaacutenica maacutes comuacuten en los programas de PM y PdM es el anaacutelisis de vibraciones utilizando un analizador de espectros FFT La transformada raacutepida de Fouri-er ( FFT) convierte los datos de la vibracioacuten en espectros (amplitud de las formas de onda vs frecuencia) dentro de un amplio rango de frecuencias (Figura 9) Para los motores horizontales los valores de las vibraciones generalmente se toman en los planos horizontal y vertical de ambos rodamientos y axialmente como miacutenimo en uno de los alojamientos de los rodamiento Los valores de vibracioacuten liacutemites seguacuten las normas NEMA aplican solo a motores desacop-ladosndashej a motores que no se encuentran instalados los valores descritos en artiacuteculos teacutecnicos independientes y en los manuales de los fabricantes de los equipos sirven como guiacutea

24 Re-engrase de los rodamientosLa experiencia demuestra que los rodamientos defectuosos causan maacutes fallos en motores que cualquier otra causa particular Para asegurar una larga vida y un funcionamiento confiable del motor verifique regularmente los niveles de lubricacioacuten de los rodamien-tos en busca de fugas y contaminacioacutenDetermine los intervalos de re-lubricacioacuten y el tipo y grado de lubricante adecuados teniendo en cuenta las recomendaciones del fabricante establecidas en la placa de lubricacioacuten (si estaacute disponible) De lo contrario siga las indicaciones descritas en este manual Funciones de los lubricantes Los lubricantes de los rodamientos realizan varias tareas fundamentales que

incluyen Separar las superficies de deslizamiento o de rodadura Reducir el desgaste Minimizar el coeficiente de friccioacuten (ej reduciendo el calentamiento) Remover el calor producido por la friccioacuten Impedir el ingreso de contaminacioacuten Prevenir la corrosioacuten

Figura 8 Las pruebas que emplean sobretensiones no deben formar parte de

un programa de PM o PdM

Velo

cida

d de

la v

ibra

cioacuten

(pul

s p

ico)

Frecuencia (CPM)

Maacutequinas Grado AAplica a maacutequinas sin requerimientos especiales de vibracioacuten

061 g picoAceleracioacuten

constante049 g

60 600 6000 60000 600000

Despla

zamien

to

cons

tante

0002

4rdquo pi

co-pi

co

Liacutemite 015 (montaje resiliente)

0001

9rdquo pi

co-pi

co Limite 012(montaje riacutegido)

Figura 9 Graacutefico NEMA de vibraciones globales

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Rodamientos lubricados con grasa A no ser que se encuentren ldquosellados de por vidardquo los rodamientos lu-bricados con grasa requieren un re-engrase perioacutedico a traveacutes de los tubos de lubricacioacuten Seleccione la grasa compatible la cantidad y los intervalos de lubricacioacuten de acuerdo con las siguientes directrices

Compatibilidad de la grasa No todas las grasas y los aditivos son compatibles por tanto es de vital impor-tancia determinar el tipo de grasa de los rodamientos y re-engrasarlos con un lubricante compatible Los efectos de la incompatibilidad de la grasa variacutean dependiendo de la aplicacioacuten el tipo y el grado de incom-patibilidad y van desde un aumento intermedio del desgaste del rodamiento hasta un fallo catastroacutefico de la maacutequina

Use la Tabla 5 como punto de partida para determinar la compatibilidad de la grasa man-teniendo los siguientes puntos en menteloz No mezcle grasas incompatiblesloz No mezcle grasas cuya compatibilidad se

encuentre al liacutemiteloz Auacuten si la Tabla 5 indica compatibilidad siem-

pre es mejor preguntar a ambos fabricantes No mezcle la grasa si existe una miacutenima dudaDiferentes formulaciones del mismo aceite pueden ser incompatibles por lo que re-lubri-car con grasas de la misma base (ej polyurea con otra polyurea) todaviacutea podriacutea causar problemas Los lubricantes pueden contener ademaacutes aditivos espesantes y algunos de ellos son incompatibles La mejor praacutectica consiste en utilizar la misma grasa que ya existe en los rodamientosndashsiempre y cuando sea la adecuada para la aplicacioacuten

Los signos de incompatibilidad de un lubricante o sus aditivos pueden incluir Aumentos inu-suales del calentamiento desgaste del metal vibracioacuten o emisioacuten ruido cambios inusuales en el color del lubricante un incremento suacutebito de partiacuteculas extrantildeas fugas debidas a los cambios de viscosidad formacioacuten de espuma y emulsionado separacioacuten aparente de fluidos o geles en los visores de aceite

Tabla 5 Compatibilidad de grasas

B = En el liacutemite C = Compatible | = Incompatible

Comp

lejo d

e alum

inio

Comp

lejo d

e bari

oEs

tearat

o de c

alcio

Calci

o anh

idro

Comp

lejo d

e calc

ioSu

lfona

to de

calci

oBe

ntona

(arci

lla)

Estea

rato d

e liio

Litio

anhid

roCo

mplej

o de l

itioPo

lyurea

Con

venc

ional

Polyu

rea es

table

al co

rte

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 Complejo de aluminio I I C I B I I I C I C 2 Complejo de bario I I C I C I I I I I B

3 Estearato de calcio I I C I C C C B C I C 4 Calcio anhidro C C C B B C C C C I C 5 Complejo de calcio I I I B I I I I C C C 6 Sulfonato de calcio B C C B | | B B C I C 7 Bentona (arcilla) I I C C I I | | I I B

8 Estearato de litio I I C C I B I C C I C

9 Litio anhidro I I B C I B I C C I C 10 Complejo de litio C I C C C C I C C I C

11 Polyurea convencional I I I I C I I I I I C 12 Polyurea estable al corte C B C C C C B C C C CEsta informacioacuten solo se debe usar como una guiacutea Consulte al fabricante de cada producto antes de mezclar grasas diferentes

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Cantidad de grasa Un llenado excesivo de la cavidad puede alterar la consistencia de la grasa(cortarla)ndashej calentamiento por friccioacuten que degrada el lubricante separando el aceite de los componentes baacutesicos El exceso de grasa tambieacuten puede contaminar el sistema de aislamiento del motor provocando un fallo prema-turo de los devanados Utilice la siguiente ecuacioacuten para estimar la cantidad de grasa que hay que aplicar durante el re-engrase

G = 011 x OD x W (unidades inglesas) or G = 00048 x OD x W (unidades meacutetricas) Donde G = cantidad de grasa (onzas fluidas o gramos) OD = diaacutemetro exterior del rodamiento( pulgadas o mm) W = ancho del rodamiento (pulgadas o mm) Caacutelculo simple de la cantidad de grasa para un rodamiento de bolas 318 OD = 748rdquo (190 mm) W = 169rdquo (43 mm)

G = 011 x 748rdquo x 169rdquo = 139 oz o G = 00048 x 190 mm x 43 mm = 39 gramos Intervalos de re-engrase Los intervalos de re-engrase para condiciones normales de operacioacuten dependen de la

velocidad y el diaacutemetro interno del rodamiento El intervalo de re-lu-bricacioacuten se calcula con ayuda de la Figura 10 de la siguiente forma loz Busque la velocidad del motor en

el eje horizontalloz Trace una liacutenea vertical desde las

rpm del motor hasta la curva que representa el diaacutemetro interior del rodamiento (en miliacutemetros) o hasta la siguiente medida maacutes pequentildea

loz Desde ese punto trace una liacutenea horizontal hasta interceptar las horas de operacioacuten aplicables para el tipo de rodamiento (intervalo de re-lubricacioacuten)

Condiciones de operacioacuten anormales (ej alta temperatura vibraciones y Figura 10 Intervalos de re-lubricacioacuten para rodamientos de

bolas o rodillos en maacutequinas con ejes horizontales en reposo

Limpie el engrasador y remueva el tapoacuten de drenaje del motor antes de engrasarlo Re-engrase con la cantidad de grasa recomendada para las dimensiones del rodamiento y despueacutes haga funcionar el motor durante al menos 30 minutos sin instalar el tapoacuten de drenaje para purgar el exceso de grasa o la grasa antigua de la caacutemara

1510000

642

100086343

252

15

10080605040302015

10

252

15

100008643

252

15

100075

543

252

15

10075

50

325

215

1000086

43

252

15

100086

43

215

100

HORA

S DE

FUN

CION

AMIE

NTO

C B A

Escala A Riacutegido de bolaslEscala B Rodillos ciliacutendricosEscala C Empuje-bolas y rodillos

RPM100 2 3 4 5 6 7 8 9 1000 2 3 4 5 6 7 8 9 10000

406080100120180200240280

Los intervalos de re-lubricacioacuten para condiciones habituales de funcionamiento pueden ser determinados en funcioacuten dela velocidad y el diaacutemetro interior del rodamiento El diagrama es vaacutelido para rodamientos de maacutequinas con ejeshorizontales en reposo bajo condiciones normales

TIPO DE RODAMIENTO

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contaminacioacuten) pueden requerir un aumento de la frecuencia de re-lubricacioacuten Aparte de la experiencia con la aplicacioacuten no existen reglas simples para determinar el aumento en la frecuencia de re-lubricacioacuten

Rodamientos lubricados con aceite Seleccione el aceite compatible la viscosidad y los intervalos de lubri-cacioacuten de acuerdo con las siguientes directrices

Compatibilidad del aceite Los fabricantes de aceites utilizan muchos aditivos diferentes y algunos de ellos son incompatibles La incompatibilidad de los aditivos del aceite puede producir los mismos problemas ocasionados por la incompatibilidad de las grasas por lo que la mejor praacutectica consiste en determinar el tipo de aceite que hay dentro del caacuterter y re-lubricar con el mismo-siempre y cuando sea apropiado para la aplicacioacuten Si fuese necesario utilizar un aceite diferente pregunte a ambos fabricantes si son compatibles No mezcle los aceites si existe una miacutenima duda

Viscocidad del aceite para rodamientos de bolas y rodillos La Tabla 6 proporciona las directrices para seleccionar la viscosidad del aceite en motores horizontales provistos con rodamientos de bolas y rodillos tomando como baseloz La temperatura de operacioacuten (degC o degF)loz El diaacutemetro medio del rodamiento (dm = (ID + OD)2) en mmloz Velocidad de operacioacuten (n) en rpmloz Nivel de carga del rodamiento (suavenormal o pesadoimpacto)

Tabla 6 Efecto de la temperatura en la seleccioacuten de la viscosidad del aceite para rodamientos de bolas y rodillos en motores horizontales

Viscosidad cinemaacutetica adecuadandashgrado de viscosidad ISO carga suavenormal o [carga pesadaimpacto]

Temperatura de operacioacuten degC (degF)

valor dmn

600000 oacute maacutes 300000 a 600000 300000 o menos

-30 ~ 0 (-22 ~ 32) 15 22 oacute 46 (todas las cargas)

15 22 oacute 46 (todas las cargas)

15 22 oacute 46 todas las cargas)

0 ~ 60 (32 ~ 140) 7 10 oacute 22 [NA] 32 [56 oacute 68] 56 [68]

60 ~ 100 (140 ~ 212) 22 32 oacute 56 [NA] 32 oacute 56 [56 oacute 68] 56 oacute 68 [68 oacute 100]

100 ~ 150 (212 ~ 302) NA (todas las cargas) 56 oacute 68 [68 oacute 100] 56 oacute 68 [100 oacute 460]

Ejemplo Calcule la viscosidad correcta bajo condiciones normales de carga de un rodamiento de bolas 6210 que funciona a 3600 rpm a 90degC (194degF)ndashej la relacioacuten entre la capacidad dinaacutemica del rodamiento y la carga aplicada (Cr Pr) estaacute entre 006 y 012 (006 lt Cr Pr lt012)

loz Calcule el diaacutemetro medio del rodamiento(ID + OD)2) = dm (en mm)(50 + 90)2 = 70 mm

loz Calcule el valor dmn multiplicando el diaacutemetro medio por la velocidad de operacioacuten dm (mm) x n (rpm) = dmn70 x 3600 = 252000 dmn

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loz Seleccione la viscosidad apropiada en la Tabla 6 (en este caso es un aceite para rodamientos o turbinas ISO VG 56 oacute VG 68 )En los motores verticales utilice como guiacutea la Tabla 7 para seleccionar la viscosidad correcta independien-temente del tamantildeo del rodamiento o la velocidad (Nota Si la placa de lubricacioacuten del motor especifica aceite sinteacutetico NO lo sustituya por otro tipo de aceite)

Tabla 7 Viscosidad del aceite en motores verticales con rodamientos de bolas o rodillos

Rodamientos de empuje de bolas de contacto angular

Rodamientos de empuje de rodillos esfeacutericos

Rango de tem-peratura ambiente

Hasta 38degC (100degF)

Por encima de 38degC hasta 60degC (100degF a 140degF)

Hasta 4degC (40degF)

Por encima de 4degC hasta 60degC (40degF a 140degF)

ISO VG 32 68 68 150

Viscosidad del aceite e intervalos de lubricacioacuten para motores con cojinetes anti-friccioacuten En los cojinetes anti-friccioacuten la tolerancia que existe entre su diaacutemetro interno y la zona del eje en la cual se apoya es criacutetica Cualquier pequentildeo contacto metal-metal puede aumentar la temperatura del cojinete y los dantildeos asociados a ello( friccioacuten estriado metal fundido) pueden degradar raacutepidamente el cojinete lo que podriacutea ocasionar un fallo catastroacutefico Para conservar las tolerancias de los cojinetes anti-friccioacuten siga las directrices indicadas en la Tabla 8

Tabla 8 Viscosidad del aceite e intervalos de lubricacioacuten en motores con cojinetes anti-friccioacutens

Temperatura ambiente inicial y rango de temperaturas de operacioacuten degC (degF)

Velocidades del eje (rpm)

Rango de viscosidad ISO

Intervalo de lubricacioacuten

Por debajo de 10degC (50degF) Todas Consulte al fabricante ---

10degC a 32degC(50degF a 90degF)

Mayor a 1800 32 a 68 5000 horas de trabajo o 1 antildeo lo que ocurra primero

Hasta 1800 68 a 100 1 antildeo

Arriba de 32degC (90degF) Todas Consulte al fabricante ---

Intervalos de re-lubricacioacuten con aceite Seleccione los intervalos de re-lubricacioacuten siguiendo las instruc-ciones del fabricante (si estaacuten disponibles) De lo contrario utilice los intervalos indicados en la Tabla 8

ADVERTENCIA Si la unidad tiene bobinas enfriadas por agua esta refrigeracioacuten deberaacute estar operativa De lo contrario la viscosidad del aceite puede caer por debajo de la miacutenima requeri-da para que el rodamiento funcione de forma segura

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Los arranques y paradas frecuentes los ambientes huacutemedos y sucios las temperaturas extremas y otras condiciones de servicio severas requieren cambios de aceite maacutes frecuentes que los indicados en la Tabla 8 Contacte al fabricante para obtener los intervalos de cambio de aceite para situaciones especiacuteficas o verifique regularmente el aceite en busca de decoloracioacuten o contaminacioacuten Reemplaacutecelo si fuese necesario Otra forma para determinar el intervalo del cambio de aceite es enviando a un laboratorio una muestra perioacutedica para su anaacutelisis

Tome las muestras de aceite con el motor en reposo para evitar remover mucho el lubricante Cuando cambie el aceite llene el caacuterter hasta el nivel que normalmente se ve ldquoen reposordquo a traveacutes del visor cuando la maacutequina estaacute parada

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Apeacutendice A Datos baacutesicos del motor y de su instalacioacuten

INSPECCION FISICA (escoja lo que aplique)Faltan partes o estaacuten dantildeadas Pintura exterior defi ciente Sin bloqueo de eje o bloqueo inadecuadoFuga de lubricante Pintura protectora del eje defi ciente Sin defectos visibles

Descripcioacuten de defectos y anomaliacuteas _________________________________________________________________

RESISTENCIA DE AISLAMIENTO NA NPResultado Tensioacuten aplicada Resistencia (megohms)

Pasa Fallo _____ Voltios CC

1-min ________ MΩ10-min _______ MΩ

HIPOT NA NPResultado Tensioacuten aplicada (indique CA o CC)

Pasa Fallo ________ Voltios CA CC

PRUEBA MONO FAacuteSICA DE ROTOR NA NPResultado Corriente (amps) Relacioacuten (max min)

Pasa Fallo

Max ___________Min ___________ __________

RESISTENCIA DE BOBINADOS NA NP

ResultadoResistencia (indique ohms o milliohms)

Cables 1 - 2 Cables 2 - 3 Cables 3 - 1 Pasa Fallo

_________ Ω mΩ

_________ Ω mΩ

_________ Ω mΩ

Si existen maacutes de 3 cables identifi que la conexioacuten entre ellos (ej 1-62-43-5 etc)

IMPULSO NA NPResultado Tensioacuten aplicada

Pasa Fallo ________ Voltios

ACCESORIOS NA NPFuncionan Tipo de dispositivo

Siacute No

Resistencias de calefaccioacuten

PRUEBAS ESTATICAS (MOTOR APAGADO)

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Nota NA signifi ca ldquono aplicardquo y NP signifi ca ldquono realizadardquo

EXENTRICIDAD DEL EJE DE SALIDA NA NPResultado Excentricidad Medida con indicador de

caraacutetula Pasa Fallo __________ (pul o mm)

DIAMETRO DEL EJE DE SALIDA NA NPResultado Diaacutemetro

Medida con microacutemetro Pasa Fallo __________ (pul o mm)

Comentarios sobre las pruebas estaacuteticas (si hay alguno) _________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Formato de muestraID del motor Instalado en FechaMarca Modelo Tipo Ndeg SerieTamantildeo constructivo Encerramiento Voltaje RPMHp kW Amperios a plena carga Efi ciencia a plena carga () Monofaacutesico TrifaacutesicoCoacutedigo Disentildeo Clase de aislamiento PesoRodamiento LA Rodamiento LOA Aplicacioacuten(es)Fecha Instal _______________Amperios en vacio ____ vatios ____

Datos baacutesicos Siacute No

Espectros de vibracioacutenSiacute No

Datos de alineacioacuten Siacute No

Estado del motor Nuevo Reparado Almacenado Ubicacioacuten del motor Motivo del reemplazoHistorial de reparacioacutenComentarios (si hay alguno)

RELACIOacuteN DE ABSORCIOacuteN DIELEacuteCTRICA NA NPResultado 6030 sec (DAR) Condicioacuten

Pasa Fallo

lt 11 Pobre11 a 124 Cuestionable125 a 13 Aceptable14 a 16 Buenogt 16 Exelente

Mida la resistencia de aislamiento (IR) a los 30 segundos y a los 60 segundos con un instrumento digital Divida el valor a los 60-segundos entre el valor a los 30 segundos

Formato de muestra

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Continuacioacuten del formato

NOTAS

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Comentarios sobre las pruebas dinaacutemicas (si hay alguno) __________________________________________________________

PRUEBAS DINAacuteMICAS (MOTOR EN LIacuteNEA)

PRUEBAS EN VACIO NA NPFecha Amps Vatios

Comentarios

ANAacuteLISIS VIBRACIONAL NA NPSe tomaron espectros de vibraciones Siacute NoSi la respuesta es siacute no apunte abajo los datos de las medidas de vibracioacuten)

Resultado

Velocidad de la vibracioacuten medida en puls mms

Lado acoplamientoabajo

OLado op acoplamientoarriba

Pasa Fallo

Horizontal ________ Horizontal ________Vertical ___________ Vertical ___________Axial _____________ Axial _____________

Nota NA signifi ca ldquono aplicardquo y NP signifi ca ldquono realizadardquo

DATOS DE ALINEAMIENTO NA NP

RPMInstalacioacuten En servicio

RPMInstalacioacuten En servicio

Mils mm Mils mm Mils mm Mils mm

Acop

lam

ient

os

corto

s

Desalineamientoparalelo

Acop

lam

ient

os

con

esp

acia

dore

s Desalineamiento paralelo por pul-gada de distanciaDesalineamiento

angular

Pie suave Todas Pie suave Todas

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Apeacutendice B Como leer la placa de datos de un motor

Informacioacuten generalCuando compre o sustituya un motor preste atencioacuten a la terminologiacutea de la placa de datos que describe sus caracteriacutesticas de funcionamiento y su aplicacioacuten Un detalle aparentemente pequentildeo como ldquoDisentildeordquo podriacutea condicionar su eleccioacuten Estar familiarizado con la terminologiacutea de la placa de datos le ayudaraacute a resolver prob-lemas inesperados de funcionamiento

Informacioacuten necesaria Aunque se pueden suministrar maacutes detalles la norma NEMA MG 1 1040 requiere que la placa de datos de un motor cuente con la siguiente informacioacuten (vea la Figura B1) Tamantildeo constructivo (FR) Este normalmente se indica mediante 2 oacute 3 diacutegitos seguidos por una o maacutes letras

que identifican las dimensiones importantes de montaje del motor ej altura de eje y distancias entre los huec-os de fijacioacuten)

Tipo (TYPE) Los fabricantes pueden emplear la casilla opcional de la placa de datos ldquoTyperdquo para designar una familia de productos o rellenarla con otro tipo de adjetivo que identifiquen el montaje la forma o la funcioacuten del motor

Figura B1 Tiacutepica placa de datos NEMA en la que la informacioacuten requerida estaacute resaltadaFigure B1 Typical NEMA nameplate with required information highlighted

FR TYPE

PH

HP RPM SF

VOLTS NEMA NOM EFF

AMPS CODE DES

SF AMPS PF

Temperaturaambiente maacutexima

Tamantildeo constructivo

Nota Las placas de datos pueden incluir el nombre delfabricante y normalmente la ubicacioacuten de su sede principal

Nuacutemero de fases

Clase de aislamiento

Potenciade salida

Corriente acarga nominal

Velocidad acarga nominal

Letra coacutedigo para loskVA de rotor bloqueado

Letra dedisentildeo

Voltaje

Ciclo de trabajoo uso

Frecuencia

Factor se servicio(si es diferente a 10)

Tipo delfabricante

Eficiencia nominalNEMA (cuando searequerida)ldquoPROTEGIDOTERMICAMENTErdquo (siel motor proporcionatoda la proteccioacutendescrita en la normaNEMA MG 1 1256)ldquoPROTECCIOacuteN PORSOBRETEMPERATURA___rdquo y nuacutemero deldispositivo de proteccioacuten(para motores gt1 HP con dispositivos o sistemas de proteccioacuten)

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Potencia de salida (kW) Normalmente expresada en hp o kW este dato indica el valor de la potencia mecaacuteni-ca del motorndashej su capacidad para entregar a la velocidad nominal el torque requerido por la carga

hp = 134 x kW a la inversa kW = 0746 x hp

Ciclo de trabajo o uso (DUTY) Esta designacioacuten especifica el lapso de tiempo durante el cual el motor puede entregar su potencia nominal de forma segura Normalmente es ldquocontinuordquo (Cont) lo que NEMA define como indefinido El ciclo de trabajo de los motores que funcionan de forma intermitente (ej gruacuteas polipastos y actu-adores de vaacutelvulas) generalmente se expresa en minutos Ver la norma NEMA MG 11036

Temperatura ambiente maacutexima Esta es la temperatura maacutexima permitida en el aire circundante para garan-tizar que la temperatura maacutexima de operacioacuten del motor no excede el liacutemite del sistema de aislamiento La temperatura ambiente estaacutendar es de 40degC (104degF) Ver la Nota I en la norma NEMA MG 1 1244

Clase de aislamiento (CLASS INS CLS INSUL CLASS) Esta indica la temperatura que puede soportar el bobinado de un motor y se designa industrialmente con las letras A B F H Entre mayor sea la letra del alfabeto maacutes alta seraacute la temperatura segura de operacioacuten y el bobinado duraraacute maacutes a cualquier temperatura de funcionamiento dada

Velocidad a carga nominal (RPM) Esta es la velocidad a la cual se suministra la potencia de salida a la carga (velocidad a plena carga) Esta seraacute un poco menor que la velocidad sincroacutenica-ej la velocidad del campo magneacutetico rotativo del estator La diferencia entre las dos es la ldquovelocidad de deslizamientordquo o ldquorpm de desli-zamientordquo La Tabla B1 muestra las velocidades a plena carga tiacutepicas para motores pequentildeos y medianos

Tabla B1 Comparacioacuten entre la velocidad sincroacutenica y la velocidad a plena carga para motores de 60 Hz

Velocidad sincroacutenica RPM tiacutepica a plena carga3600 34501800 17501200 1140900 850

Reducir las rpm de deslizamiento aumenta la eficiencia del motor por lo que los disentildeos maacutes eficientes nor-malmente tienen velocidades a plena carga maacutes altas Esto puede ser problemaacutetico a la hora de reemplazar los motores de alta eficiencia en algunas aplicaciones Por ejemplo las bombas centriacutefugas y los ventiladores normalmente demandan una potencia de entrada que variacutea con las rpm elevadas al cubo lo que significa que un pequentildeo incremento en la velocidad produce un aumento mucho maacutes grande de potencia En aplicaciones similares tenga cuidado con esto antes de seleccionar un motor de reemplazo maacutes eficiente

El valor de la temperatura ambiente algunas veces se confunde con el incremento de temperatura El incremento de temperatura normalmente no estaacute expresado en la placa de datos pero la clase de aislamiento siacute El incremento de temperatura se basa en una combinacioacuten de factores como el tipo de encerramiento del motor la clase de aislamiento y el factor de servicio

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Frecuencia (HZ) La frecuencia normalizada en Norte Ameacuterica es 60 Hz y en otras partes del mundo gen-eralmente es de 50 Hz Si la placa de datos muestra maacutes de una frecuencia tambieacuten deberaacute indicar las caracteriacutesticas que dependen de cada una de ellas El aumento del uso de variadores de frecuencia (VFDs) demanda que exista un rango de frecuencias en la placa de datos Si aparece solo una frecuencia consulte al fabricante antes de accionar el motor con un VFD En las aplicaciones que no usan variadores de frecuencia la norma NEMA MG 1 permite una variacioacuten de solo plusmn5 de la frecuencia

Nuacutemero de fases (PH) Una o tres Los motores incluidos en el alcance de este manual son trifaacutesicos alimenta-dos con tres liacuteneas de corriente alterna (CA)

Corriente nominal(AMPS) La corriente nominal son los amperios a potencia nominal (hp) y a frecuencia y voltaje de placa Exceder el valor de la corriente nominal auacuten en una sola fase acortaraacute la vida teacutermica del bobinado

No trate de calcular la carga de un motor a partir de su corriente La corriente del motor no es directamente proporcional a la carga Condiciones como voltajes de liacutenea des-balanceados tensiones por debajo de la nominal o ambas cosas pueden ocasionar que la corriente se desviacutee de los amperios de placa Para obtener un sistema de corrientes equilibrado en aplicaciones con VFD revise tanto el motor como el drive

Voltaje (VOLTS) La norma NEMA MG 1 define los valores de voltaje normalizados para los motores trifaacutesi-cos Entre los maacutes comunes tenemos 200 230 460 y 575volts

La norma NEMA MG 1 permite que un motor funcione a plusmn10 de su voltaje nominal y al mismo tiempo sentildea-la que esto puede acarrear problemas en el funcionamiento del motor (ej eficiencia) Por ejemplo si el voltaje aplicado se reduce un 10 el motor desarrollaraacute como miacutenimo un 20 menos de torque (par) La corriente de liacutenea tambieacuten puede aumentar (un 10 o maacutes) al igual que la temperatura de operacioacuten del motor

Algunos fabricantes indican en la placa diferentes valores de voltajes tales como los populares 208- 230460 V Dado que la tolerancia NEMA de plusmn10 aplicada a un voltaje de 230 voltios cubre la tensioacuten de 207 voltios (230 x 90 = 207) esto parece seguro El problema es que la tensioacuten real de una fuente de voltaje de 208 voltios puede caer tambieacuten por debajo de los 207 voltios

Ademaacutes aunque sea permitido ordenar la fabricacioacuten de un motor de 480 voltios para conectarlo en una red de 480 voltios no es recomendable En este caso el voltaje normalizado del motor deberiacutea ser de 460 voltios considerando que podriacutea haber una caiacuteda en la tensioacuten de liacutenea

La temperatura de operacioacuten a plena carga de un motor puede ser mayor funcionando con un voltaje des-balanceado que con un voltaje balanceado La eficiencia y la vida uacutetil del bobinado pueden disminuir incluso si la potencia del motor ha sido derrateada

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El desbalance de voltaje (ej diferentes vol-tajes de fase) con frecuencia es ignorado No obstante la norma NEMA MG 1 demanda la reduccioacuten de la potencia nominal si el desbal-ance es mayor al 1 Al maacuteximo desbalance de voltaje permitido del 5 la potencia se debe reducir un 25 (Figura B2) No con-funda desbalance de voltaje con variacioacuten de voltaje Como consecuencia de las peacuterdidas adicionales asociadas a ello un desbalance de voltaje tambieacuten reduce la eficiencia del motor

Letra coacutedigo para determinar los kVA a rotor bloqueado (CODE) La norma NEMA MG 1 10372 define los kVA por hp a rotor bloquea-do con una serie de letras coacutedigo (que van desde la A hasta la V)Generalmente entre maacutes alejada se encuentre la letra coacutedigo de la A mayor seraacute la corriente de Inrush por hp Un motor de repuesto con una letra coacutedigo ldquomayorrdquo puede requerir aguas arriba de la in-stalacioacuten aparamenta eleacutectrica diferente como un arrancador maacutes grande

Disentildeo (DES NEMA DESIGN DESIGN) La norma NEMA MG 1 119 define cuatro tipos de disentildeos de mo-tor (A B C y D) en teacuterminos de las caracteriacutesticas de torque(par) y corriente (ver las Tablas B2 y B3 y la Figura B3) La mayoriacutea de motores son fabricados con Disentildeo B debido a su relativa alta eficiencia y sus caracteriacutesticas de torque (par) Los motores con Disentildeo A pueden ser maacutes eficientes pero se emplean con menos frecuencia debido a que su relativa alta corriente de arranque puede causar molestos disparos en el sistema de proteccioacuten del motor Los motores con Disentildeo A tambieacuten pueden requerir arrancadores maacutes grandes que los normalizados

Tabla B2 Disentildeos NEMA versus caracteriacutesticas de torque y corriente

Disentildeo NEMA A B C D

Corriente a rotor bloqueado Alta Media Media Media

Torque a rotor bloqueado Medio Medio Alto Muy alto

Torque maacuteximo Alto Medio Alto Muy alto

Figura B2 Curva de derrateo por desbalance de voltaje

En la placa de datos designaciones que emplean letras similares tambieacuten representan otras carac-teriacutesticas del motor Lea cuidadosamente la placa para evitar mal interpretar la letra coacutedigo el disentildeo y la clase de aislamiento del motor

10

09

08

75 0 1 2 3 4 5

Porcentaje dedesbalance devoltaje

Desviacioacuten maacutex del voltaje promedioVoltaje promedio= 100 x

Ejemplo El voltaje promedio de 460 467 y 450 es 459 V La desviacioacuten maacutexima del promedio es 9 y el

de desbalance = 100 x = 1964599

FACT

OR D

E DE

RRAT

EO

DE DESBALANCE DE VOLTAJE

(Referencia NEMA Std MG 1 1436)

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Tabla B3 Aplicaciones tiacutepicas para diferentes disentildeos

Disentildeos NEMA Aplicaciones

A y B Ventiladores sopladores de aire bombas centriacutefugas compresores descargados y car-gas que requieran torques relativamente bajos

Disentildeo C Transportadores trituradoras bombas reciprocantes y compresores donde se requieren arranques con carga

Disentildeo D Picos de carga elevados que requieren grandes variaciones de velocidad como pun-zonadoras al igual que polipastos y ascensores

Torq

ue (

del

torq

ue a

ple

na c

arga

)

Velocidad ( de la velocidad sincroacutenica)

0

50

100

150

200

250

300

200 40 60 80 100

Disentildeo C oacute H

Disentildeo D

Disentildeo A B oacute N

Eficiencia nominal (NOM EFF) La eficiencia se define como la potencia de salida dividida entre la potencia de entrada expresada como porcentaje(SalidaEntrada) x 100NEMA requiere que la eficiencia de placa sea el valor ldquonominalrdquo basado en el promedio del mayor grupo de motores con el mismo disentildeo La eficiencia real de cualquier motor deberaacute estar dentro de un margen de toler-ancia basado en una variacioacuten en las peacuterdidas del motor de plusmn20 La eficiencia nominal a menudo es utilizada para calcular el consumo de energiacutea La eficiencia nominal debe ser incluida en la placa de datos de los mo-tores polifaacutesicos cuando asiacute lo exija la norma NEMA Std MG11259

Factor de servicio (SF) En una placa de datos es necesario indicar el valor del factor de servicio solo si es mayor de 10 Las normas industriales incluyen factores de servicio de 10 para motores totalmente cerrados

Figura B3 Curvas torque-velocidad para motores con disentildeo NEMA

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y de 115 para motores abiertos Tambieacuten hay disponibles una gran cantidad de motores totalmente cerrados enfriados con ventilador con factor de servicio 115 y existen motores con factores de servicio de 125 14 y maacutes altos

A frecuencia y voltaje nominales la sobrecarga permisible para un motor con un factor de servicio indicado en la placa es igual a la carga nominal multiplicada por ese factor de servicio Sin embargo tal operacioacuten afectaraacute de forma adversa la eficiencia el factor de potencia y el incremento de temperatura del motor

Protegido teacutermicamente (THERMALLY PROTECTED) Las palabras ldquoPROTEGIDO TERMICAMENTErdquo son necesarias si el motor proporciona toda la proteccioacuten descrita en la norma NEMA MG1 1256 (ver norma NEMA Std MG1 172 y 173)

Proteccioacuten por sobre-temperatura(OVERTEMP PROT_ ) Para identificar el tipo de proteccioacuten en motores con potencias nominales superiores a 1 hp provistos con dispositivos o sistemas de proteccioacuten por sobre-tem-peratura se debe escribir en el espacio en blanco un nuacutemero seguacuten lo establecido por la norma NEMA MG1 1257

Otros teacuterminosOtros teacuterminos que podriacutean aparecer en una placa NEMA incluyen Factor de potencia (FP) y condensadores de correccioacuten (MAX KVAR or MAX CORR KVAR) El factor de po-

tencia es la relacioacuten entre la potencia activa (vatios) y la potencia aparente (voltio amperios) del motor a plena carga Si el factor de potencia estaacute indicado en la placa NEMA recomienda expresarlo en porcentaje (no es un requisito)

La placa de datos tambieacuten puede indicar la capacidad maacutexima del condensador empleado para corregir el fac-tor de potencia con un texto como MAX CORR KVAR seguido de un valor numeacuterico en kilovars Utilizar un condensador maacutes grande que el indicado en placa podriacutea producir voltajes altos que pueden dantildear el motor u otro componente

Rodamientos (SHAFT END BRG DE BRG OPP END BRG ODE BRG) Algunos fabricantes proporcionan en la placa de sus motores los datos de los rodamientos que normalmente incluyen el rodamiento del lado acoplamiento o lado carga (shaft- or drive-end bearing) y el rodamiento lado opuesto acoplamiento o lado opuesto carga A pesar que las designaciones pueden variar entre un fabricantes de rodamientos y otro los tipos tamantildeos y modelos normalmente se indican de acuerdo con las normas de los fabricantes americanos de rodamientos mediante un ldquonuacutemero ABMArdquo

Nuacutemero de serie (SERIAL NO o SER NO) Las placas de datos normalmente incluyen la marca y el nuacutemero de serie del motor u otro nuacutemero exclusivo que puede ser usado para seguir la pista del motor a traveacutes del fabricante

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Apeacutendice C Recomendaciones para almacenar los motores

Aspectos baacutesicos para el almacenaje de motoresLos procedimientos apropiados de almacenaje pueden proteger el motor de dantildeos causados por el ambiente Determine los pasos a seguir basaacutendose en el lugar donde estaraacuten y en el tiempo de almacenamiento Menos de un mes Proteja el motor contra el clima y mantenga la temperatura de los bobinados 5-10degC (10-

20degF) por arriba del ambiente (vea maacutes adelante ldquoPreparacioacuten para el almacenajerdquo)

Maacutes de un mes Siga las recomendaciones dadas en ldquoPreparacioacuten para el almacenajerdquo y ldquoMantenimiento perioacutedicordquo de la Paacutegina 32

Estos intervalos de almacenaje y mantenimiento no son definitivos condiciones especiacuteficas ambientales pueden requerir programaciones diferentes No siempre es praacutectico tratar los motores pequentildeos con los mismos cuidados que se brindan a los motores maacutes grandes o maacutes criacuteticos

Preparacioacuten para el almacenaje Almacenamiento en un lugar cerrado Si es posible almacene los motores en un lugar cerrado y en aacutereas lim-

pias secas y calientes

Almacenamiento a intemperie Si esto fuese necesario cubra el motor con una lona hasta el suelo sin apretar-lo demasiado para permitir circulacioacuten de aire suficiente y minimizar la condensacioacuten Proteja el motor contra una inundacioacuten y vapores quiacutemicos peligrosos

Vibracioacuten ambiental Escoja un aacuterea alejada de fuen-tes de vibracioacuten ambiental tales como maquinarias pesadas aacutereas de produccioacuten carreteras muy transit-adas y viacuteas feacuterreas Cuando el motor se encuentra en reposo una exposicioacuten prolongada incluso a pequentildeas vibraciones puede dantildear sus rodamientosndashej for-macioacuten de estriacuteas (ver Figura C1) Si el motor va a ser almacenado en un aacuterea con alta vibracioacuten ambiental asegure el eje para prevenir que se mueva

Posicioacuten Almacene los motores horizontales en posicioacuten horizontal y los motores verticales en una posicioacuten vertical estable

Conserve los bobinados limpios y secos La mejor forma de preservar las propiedades de aislamiento de los bobinados es prevenir la condensacioacuten y la acumu-lacioacuten de humedad A no ser que la temperatura del aacuterea de almacenamiento esteacute controlada mantenga la temperatura de los bobinados 5-10degC (10-20degF) por arriba del ambiente energizando las resistencias de calefaccioacuten (si el motor las tiene) o aplicando ldquovoltaje reducidordquo a una fase del bobinado Otra forma es conservar el bobinado caliente con una fuentes de calor auxiliar por conveccioacuten o soplando aire caliente dentro del motor

Figura C1 El dantildeo del rodamiento que se muestra corresponde a una separacioacuten de los

elementos rodantes Este comenzoacute al estar sometido a vibracioacuten en reposo durante el

transporte o el almacenamiento

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Resistencia de aislamiento (IR) de los bobinados Antes de almacenar el motor mida y registre el valor de la IR corregido a una temperatura estaacutendar y vuelva a hacer lo mismo justo antes de poner el motor en servicio Antes de instalar el motor realice las acciones pertinentes para corregir cualquier descenso en la IR (Vea la Paacutegina 14 ldquoPrueba de Resistencia de aislamiento (IR) rdquo)

Plagas Tome precauciones para evitar que animales e insectos ingresen al motor Roedores serpientes paacutejaros u otros pequentildeos animales pueden dantildear el aislamiento del bobinado ademaacutes las avispas de barro y otros insectos similares pueden obstruir la ventilacioacuten o los agujeros de drenaje

Superficies del motor Recubra con pintura anti-oxidante todas las superficies externas mecanizadas (espe-cialmente las puntas del eje) y en ambientes huacutemedos tambieacuten recubra las zonas del eje en las que apoyan los cojinetes y otras superficies internas En las aacutereas tropicales aplique un fungicida para proteger los devanados Es posible que sea necesario desmontar el motor para remover la pintura protectora antes de poner el motor en servicio

Rodamientos lubricados con grasa Para prevenir la corrosioacuten y la contaminacioacuten durante largos periacuteodos de almacenamiento limpie las boquillas de entrada de grasa y remueva los tapones de drenaje antes de re-engrasar el motor con grasa compatible Despueacutes de la lubricacioacuten purgue el exceso de grasa o la grasa antigua de la caacutemara de lubricacioacuten haciendo funcionar el motor durante al menos 30 minutos con los tapones removidos

Si el motor ha sido almacenado por varios antildeos la grasa probablemente deberaacute estar endurecida y el tubo de drenaje podriacutea estar obstruido con grasa seca En este caso el motor deberaacute desmontarse para retirar la grasa antigua y posteriormente ser re-lubricado antes de su puesta en servicio

Rodamientos lubricados con aceite Siempre drene el aceite antes de mover el motor Despueacutes de situar el motor en el aacuterea de almacenamiento llene el caacuterter con el aceite correcto que tenga los inhibidores de corrosioacuten y oxidacioacuten adecuados Idealmente el aceite deberaacute cubrir completamente el rodamiento sin sobrepasar el cilindro o tubo que sirve para la contencioacuten del aceite o el sello de laberinto Antes de poner el motor en servicio drene y reemplace el aceite

No re-engrase los rodamientos con el drenaje cerrado o mientras el motor esteacute funcionando

Siempre drene el aceite antes de mover el motor De lo contrario el lubricante puede salpicar al exterior y contaminar los bobinados o incluso iniciar un efecto capilar que puede succionar aceite del caacuterter

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Mantenimiento perioacutedico Mensual Inspeccione el aceite para determinar si existen evidencias de humedad oxidacioacuten o contaminantes

Reemplace el aceite siempre que encuentre contaminacioacuten o cada 12 meses

Cada 1 oacute 3 meses Gire el eje manualmente varias veces para conservar la peliacutecula de lubricante en las pistas de los rodamientos o en los ejes de apoyo de los cojinetes Esto tambieacuten ayuda a prevenir dantildeos en los elementos rodantes (ej estriacuteas) que pueden ocurrir con el tiempo debido incluso a pequentildeas vibraciones

Cada 2 oacute 3 meses Mida la resistencia de aislamiento (IR) y compare los resultados corregidos por temperatura con los valores base tomados antes de almacenar el motor Antes de instalar el motor lleve a cabo las acciones necesarias para corregir cualquier descenso en la IR (Vea la Paacutegina 14 ldquoPrueba de Resistencia de aislamiento (IR)rdquo)

Cada 3 meses Inspeccione los rodamientos lubricados con grasa tomando una muestra del tubo de drenaje para ver si hay humedad oxidacioacuten o contaminacioacuten Si existe humedad probablemente los rodamientos pre-senten dantildeos por oxidacioacuten y sea necesario remplazarlos

Cada 5 antildeos Considere reemplazar la grasa y los rodamientos Para entonces el aceite y los ingredientes de la base de la grasa probablemente se hayan separado y las vibraciones de bajo nivel pueden haber causado es-triacuteas en las pistas de los rodamientos Si se ha acumulado humedad entre las bolas y las pistas pueden haberse presentado dantildeos por oxidacioacuten o corrosioacuten

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Glossary

Temperatura ambientendashLa temperatura del medio de refrigeracioacuten circundante conocida comuacutenmente como temperatura ambienteDato baacutesicondashUna medida tomada cuando el motor estaacute en buen estado que se usa como referencia para labores de seguimiento y anaacutelisisTorque maacuteximondashEl maacuteximo torque que el motor podraacute desarrollar a voltaje y frecuencia nominales sin que se presente una caiacuteda abrupta de la velocidad tambieacuten denominado torque de desenganche o par maacuteximoEficienciandashLa relacioacuten entre el trabajo uacutetil realizado y la energiacutea utilizada para producirlo Es la relacioacuten entre la potencia de salida dividida entre la potencia de entradaVelocidad a plena cargandashLa velocidad a la cual cualquier motor produce su potencia de salida nominalTorque a plena cargandashEl torque requerido para producir la potencia nominal a la velocidad de plena cargaMotor de propoacutesito generalndashMotor de induccioacuten de CA con potencia nominal menor o igual a 500 hp construc-cioacuten abierta o cerrada de trabajo continuo disentildeado con paraacutemetros normalizados con caracteriacutesticas estaacutendar para ser utilizado bajo condiciones de servicio sin restricciones en una aplicacioacuten particular (ver la norma NEMAMG1161)Hercio (Hz)ndashTerminologiacutea preferida para ciclos por segundo(frecuencia)Caballo de fuerza (hp)ndashUna unidad para la medida de la potencia de los motores o la velocidad a la que se hace el trabajo Un caballo de fuerza equivale a 33000 lb-pie por minuto (550 lbbullpie por segundo o 746 vatios Tam-bieacuten es la unidad de potencia de los motores fabricados en el continente norte americanoAislamientondashMaterial no conductivo que separa las partes de un motor que conducen corriente o los materiales adyacentes que se encuentran a diferente potencialKilovatio (kW)ndashUna unidad de potencia eleacutectrica Tambieacuten es la unidad de potencia de los motores eleacutectricos fabricados fuera del continente norte americanoCorriente a rotor bloqueadondashCorriente de liacutenea en estado estable medida a frecuencia y voltaje nominales con el rotor en reposoTorque a rotor bloqueadondashEl torque miacutenimo que el motor desarrollaraacute en reposo para todas las posiciones angu-lares del rotor cuando se aplican el voltaje nominal a frecuencia nominalNEMAndashSiglas de la National Electrical ManufacturersAssociationPolosndashLos polos magneacuteticos que se forman dentro del motor debido a la ubicacioacuten y la conexioacuten de los devana-dosIncremento de temperatura nominalndashEs el aumento de temperatura permisible por encima del ambiente para un motor que esteacute funcionando con cargaRotorndashEl elemento rotativo de cualquier motor o generadorDeslizamientondashLa diferencia entre la velocidad sincroacutenica y la velocidad de operacioacuten comparada con la veloci-dad sincroacutenica expresada en porcentaje Tambieacuten es la diferencia entre la velocidad sincroacutenica y la velocidad de operacioacuten expresada en rpm

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Pie suavendashUna condicioacuten en la cual las patas de un motor y la zona de la base en la que se apoyan no se encuen-tran en el mismo planoEstatorndashLa parte estaacutetica del motor este teacutermino describe comuacutenmente la parte estaacutecionaria del motor que con-tiene los devanadosVelocidad sincroacutenicandashLa velocidad del campo magneacutetico rotativo creado por el bobinado del estator Velocidad sincroacutenica = (Frecuencia x 120) (Nuacutemero de polos)TorquendashLa fuerza rotativa producida por un motor Las unidades del torque se expresan en lb-pie o lb-pul (siste-ma Ingleacutes) o newton-metro (sistema meacutetrico)TendenciandashAnaacutelisis del cambio presentado en una medida tomada durante muchos intervalos de medicioacuten

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Bibliografiacutea

ANSIEASA Standard AR100-2015 Recommended Practice for the Repair of Rotating Electrical Apparatus Electrical Apparatus Service Association Inc St Louis MO 2015 (For information call EASA at 314-993-2220 or browse to wwweasacom)

Electrical Engineering Pocket Handbook Electrical Apparatus Service Association Inc St Louis MO 2015 (For information call EASA at 314-993-2220 or visit wwweasacom)

Mechanical Reference Handbook Electrical Apparatus Service Association Inc St Louis MO 2015 (For information call EASA at 314-993-2220 or visit wwweasacom)

NEMA Standard MG 1-2014 Motors and Generators National Electrical Manufacturers Association Rosslyn VA 2014 (For information call NEMA at 703-841-3200 or visit wwwnemaorg)

NEMA Standard MG 10-2013 Energy Management Guide for Selection and Use of Fixed Frequency Medi-um AC Squirrel-Cage Polyphase Induction Motors National Electrical Manufacturers Association Rosslyn VA 2014 (For information call NEMA at 703-841-3200 or visit wwwnemaorg)

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Notas

Electrical Apparatus Service Association Inc1331 Baur Blvd bull St Louis MO 63132 bull 314-993-2220 bull Fax 314-993-1269

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  • 1 Instalacioacuten arranque e informacioacuten baacutesica
    • 11 Consideraciones baacutesicas del sistema
    • 12 Instalacioacuten
    • 13 Procedimientos de arranque
    • 14 Datos baacutesicos
    • 15 Gestioacuten total del motor
      • 2 Seguimiento operacional y mantenimiento
        • 21 Aplicacioacuten-consideraciones especiacuteficas
        • 22 Mantenimiento preventivo predictivo y basado en la confiabilidad
        • 23 Inspeccioacuten y pruebas
        • 24 Re-engrase de los rodamientos
          • Datos baacutesicos del motor y de su instalaci
            • Formato de muestra
            • Otros teacuterminos
              • Como leer la placa de datos de un motor
                • Informacioacuten necesaria
                • Mantenimiento perioacutedico
                  • Recomendaciones para almacenar los motores
                    • Aspectos baacutesicos para el almacenaje de motores
                    • Preparacioacuten para el almacenaje
                      • Notas
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Mantenimiento preventivo (PM) El principal objetivo de este tipo de mantenimiento es evaluar la salud del motor por medio de inspecciones y pruebas Por ejemplo el estado de un bobinado se determina por el valor de los megohmios obtenidos en una prueba de resistencia de aislamiento (IR)La pruebas eleacutectricas normalmente incluyen la IR (a motor parado) y la medicioacuten individual de las corrientes y voltajes de fase (en funcionamiento normal) Son menos comunes las mediciones de la resistencia la induc-tancia y la capacitancia del bobinado asiacute como tambieacuten el anaacutelisis de firma de corriente del motor (MCSA) (vea las Paacuteginas 14-16)En un programa de PM las verificaciones mecaacutenicas generalmente incluyen el anaacutelisis de vibracioacuten (espectros por FFT) y con menos frecuencia el alineamiento (vea las Paacuteginas 4-6 y 16)Otras actividades del PM comuacutenmente incluyen la limpieza e inspeccioacuten la lubricacioacuten la verificacioacuten de los niveles de lubricacioacuten el ajuste de la tensioacuten de las correas y el apriete de los pernos de fijacioacuten Oca-sionalmente tambieacuten se miden las temperaturas con un termoacutemetro infra-rojo o una caacutemara termograacutefica Los niveles de ruido se pueden comprobar de forma subjetiva o utilizando un equipo de anaacutelisis acuacutestico Los veredictos del PM se basan en los resultados de cada actividad

Mantenimiento predictivo (PdM) El mantenimiento predictivo pronostica cuando se deben llevar a cabo trabajos de mantenimiento correctivo (acciones) o cuando podemos esperar que ocurra un fallo Tambieacuten llamado monitoreo por condicioacuten o supervisioacuten de estado el PdM consiste en analizar las tendencias y evaluar la mayoriacutea de las actividades asociadas al PMEn el PdM generalmente se evaluacutean las tendencias de los resultados de las pruebas de resistencia de aislamien-to (IR) e iacutendice de polarizacioacuten (IP ) y algunas veces paraacutemetros del circuito del motor al igual que los valores de corriente y de voltaje como tambieacuten los resultados del anaacutelisis de firma de corriente del motor (MSCA) El anaacutelisis de tendencias de las actividades mecaacutenicas rutinarias normalmente incluye los espectros de vibracioacuten y ocasionalmente los resultados de las mediciones de temperaturaComo ejemplo tenemos si el valor en megohmios de la resistencia de aislamiento de un bobinado era inicial-mente aceptable pero esta tiende a bajar dicha tendencia podraacute ser utilizada para programar actividades de mantenimiento correctivo antes de que los valores de IR caigan hasta un nivel peligroso o para predecir cuaacuten-do seraacuten muy bajos para que el motor funcione de forma segura

PM versus PdM En el PM se evaluacutean el estado de las maacutequinas utilizando un sencillo conjunto de mediciones y observaciones Si los resultados son obvios o se pueden comparar faacutecilmente con paraacutemetros de aceptacioacuten la accioacuten a seguir cualquiera que esta sea estaacute clara Por ejemplo un eje roto necesita reparacioacuten inmediata mientras un valor de resistencia de aislamiento igual a cero sugiere que el motor deberaacute ser rebobinadoLa ventaja del PdM es que en eacutel se analizan las tendencias de los resultados de las pruebas para planificar cuando seraacute necesaria una accioacuten correctiva o poder predecir la fecha en la que ocurriraacute un fallo Por ejemplo proba-blemente antes de la ruptura del eje habraacuten aumentos no lineales de vibracioacuten y de desalineacioacuten Al analizar la tendencia de estas mediciones es posible detectar y corregir condiciones que de otra manera habriacutean derivado en un fallo del eje Asiacute mismo analizar la tendencia de los resultados de las pruebas de IR puede revelar un deterioro en el aislamiento por lo que el motor se puede limpiar y reacondicionar en lugar de ser rebobinado

Mantenimiento basado en la confiabilidad (RBM) El RBM tambieacuten denominado mantenimiento basado en el riesgo (RCM) es un meacutetodo loacutegico para determinar la mejor combinacioacuten de actividades de mantenimiento que permitan aumentar la confiabilidad y la seguridad en la operacioacuten de los equipos Esto incluye limpieza y lubricacioacuten al igual que la reparacioacuten o el cambio de las componentes que han falladoLa confiabilidad expresa la probabilidad que un motor pueda funcionar adecuadamente durante un tiempo especiacutefico bajo condiciones establecidas El RBM reduce el mantenimiento de las actividades maacutes rentables

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por lo que requiere conocimientos sobre los fallos caracteriacutesticos de los motores al igual que sus mani-festaciones y consecuencias

23 Inspeccioacuten y pruebasIndiferentemente que el meacutetodo de mantenimiento preferido sea el PM PdM or el RBM existen un nuacutemero de actividades de control y de herramientas de prueba que podemos escoger Inspeccioacuten Durante esta importante actividad se

pueden detectar partes dantildeadas componentes rotos o que faltan al igual que trayectorias de flujo de aire obstruidas y contaminadas Durante la ejecucioacuten de las actividades de PM or PdM se pueden realizar ajust-es menores (ej tensionar las correas o apretar pernos flojos) asiacute como tambieacuten limpiar el polvo y la con-taminacioacuten de los lugares de acceso Las temperaturas anormales de operacioacuten pueden detectarse con la ayuda de un termoacutemetro infra-rojo o una caacutemara termograacutefica

Prueba de resistencia de aislamiento (IR) En esta prue-ba realizada a motor parado se aplican 500 voltios CC entre el bobinado y la carcasa (tierra) durante 60 segun-dos utilizando por lo general un megoacutemetro Si las fases del bobinado se pueden aislar de forma independiente como en una conexioacuten estrella-delta pruebe cada una de las fases por separado La Tabla 2 muestra los valores miacutenimos aceptables de IR

Tabla 2 Valores miacutenimos de resistencia de aislamiento a tierra recomendados medidos o corregidos a 40degC

Resistencia de aislamiento miacutenima Tipo de maacutequina

IR1min = 100 megohmios La mayoriacutea de maacutequinas de CA con estatores bobinados en pletina fabrica-das despueacutes de 1970

IR1min = 5 megohmios La mayoriacutea de maacutequinas con estatores bobinados en alambre redondo y en pletina con voltajes nominales por debajo de 1kV

Notes R1min = Valor de resistencia de aislamiento miacutenima recomendada para bobinados completos en megaohmios y a 40degC kV = Voltaje nominal liacutenea-liacutenea de la maacutequina en kilovoltios rms Corrija la resistencia de aislamiento a una temperatura base de 40degC de la siguiente forma Rc 40degC = Kt x Rt

Donde Rc 40degC = La resistencia corregida a 40degC (en megohms) Rt = La resistencia de aislamiento medida (en megohmios) Kt = Coeficiente de correccioacuten de temperatura (de la Figura 7)

Para realizar la correccioacuten a 40ordmC de la resistencia de aislamiento medida (Rt) multipliacutequela por el coeficiente de temperatura Kt Rc = Rt x KtC

oefic

ient

e de

Tem

pera

tura

Kt p

ara

la R

esis

tenc

ia d

e A

isla

mie

nto

Temperatura del Bobinado en Grados Celsius

Figura 7 Correccioacuten por temperatura de la resistencia de aislamiento

15

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Prueba de relacioacuten de absorcioacuten dieleacutectrica (DAR) El valor del DAR indica la condicioacuten del bobinado com-parando una medida de resistencias de aislamiento tomada durante un periacuteodo de tiempo con otra medida tomada en un lapso de tiempo maacutes corto Mida la resistencia de aislamiento a los 30 segundos y posteriormente a los 60 segundos con un instrumento digital Para calcular el DAR divida la medida obtenida a los 60 segun-dos por la medida obtenida a los 30 segundos y consulte la tabla 3 para evaluar la condicioacuten del bobinado

Tabla 3 Evaluacioacuten de la relacioacuten de absorcioacuten dieleacutectrica (DAR)

6030 segundos (DAR) Condicioacutenlt 11 Pobre

11 a 124 Cuestionable125 a 13 Aceptable14 a 16 Buena

gt 16 Exelente

Medicioacuten de la resistencia de los bobinados Para verificar conexiones con alta resistencia o posibles conex-iones defectuosas mida la resistencia de los bobinados entre los terminales del motor utilizando un puente o un medidor digital para resistencias bajas (DLRO)

Medicioacuten de la inductancia y capacitancia Con equipos especializados de prueba se pueden comparar las inductancias y capacitancias entre cada par de cables del bobinado y verificar si existe alguacuten desbalance Aunque no hay normas industriales para la aceptacioacuten de estos desbalances los manuales de los fabricantes proporcionan algunas guiacuteas

Anaacutelisis de firma de corriente del motor (MCSA) Esta prueba diagnoacutestica problemas en el rotor detectan-do corrientes inducidas en los devanados del estator y comparando la amplitud de las bandas laterales a 2X frecuencia de deslizamiento a una frecuencia central de 50 oacute 60 Hz Un transformador de corriente (CT) tipo pinza amperimeacutetrica instalado en los cables del motor o los cables de control de un transformador de corriente producen una sentildeal que se muestra en la pantalla de un analizador de espectros generalmente un analizador de vibraciones FFT Para que la prueba sea efectiva la carga aplicada debe producir el deslizamiento sufici-ente para separar las bandas laterales de la frecuencia central Aunque no existen normas industriales para la aceptacioacuten de las pruebas de MSCA los valores de los manuales de los fabricantes sirven como guiacutea La Tabla 4 incluye los problemas que se pueden detectar con esta prueba

Tabla 4 Problemas en el rotor detectables con las pruebas MSCA

Problemas en el rotor Siacutentomas

Fallos de la jaula de ardilla Alta vibracioacuten a la velocidad de operacioacuten 1X con bandas laterales a la frecuencia de paso polar

Barras fisuradas Bandas laterales a la frecuencia de paso polar en los muacuteltiplos de la velocidad de operacioacuten

Barras abiertas o sueltas bull Altos niveles de vibracioacuten a la frecuencia de paso de las barras del rotorbull Bandas laterales a la frecuencia 2X alrededor de la frecuencia de paso de las barras

del rotorbull Muacuteltiplos de la frecuencia de paso de las barras del rotor

La frecuencia de paso de las barras del rotor es igual al nuacutemero de barras del rotor multiplicadas por la velocidad de operacioacuten

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Pruebas de hipot y de impulso (onda de choque) Estas dos pruebas evaluacutean el estado del sistema de aislamiento del motor aplicando a los bobinados una tensioacuten que excede la nominal (una sobretensioacuten) Las pruebas que utilizan sobretensiones pueden causar que un devanado falle provocando una parada de pro-duccioacuten es por esto que estas pruebas no deben formar parte de los programas de PM o PdM (Figura 8) Aunque estas pruebas normalmente no ocasionan dantildeos a los bobinados que se encuen-tran en buenas condiciones pueden causar que los devanados que tengan debilidades eleacutectricas fallen durante la prueba o un poco despueacutes de la misma Nunca aplique sobretensiones a un bobina-do sin contar con un plan B Es mejor que un motor falle bajo condiciones controladas que cuando se encuentre en servicio

Anaacutelisis de vibraciones La prueba mecaacutenica maacutes comuacuten en los programas de PM y PdM es el anaacutelisis de vibraciones utilizando un analizador de espectros FFT La transformada raacutepida de Fouri-er ( FFT) convierte los datos de la vibracioacuten en espectros (amplitud de las formas de onda vs frecuencia) dentro de un amplio rango de frecuencias (Figura 9) Para los motores horizontales los valores de las vibraciones generalmente se toman en los planos horizontal y vertical de ambos rodamientos y axialmente como miacutenimo en uno de los alojamientos de los rodamiento Los valores de vibracioacuten liacutemites seguacuten las normas NEMA aplican solo a motores desacop-ladosndashej a motores que no se encuentran instalados los valores descritos en artiacuteculos teacutecnicos independientes y en los manuales de los fabricantes de los equipos sirven como guiacutea

24 Re-engrase de los rodamientosLa experiencia demuestra que los rodamientos defectuosos causan maacutes fallos en motores que cualquier otra causa particular Para asegurar una larga vida y un funcionamiento confiable del motor verifique regularmente los niveles de lubricacioacuten de los rodamien-tos en busca de fugas y contaminacioacutenDetermine los intervalos de re-lubricacioacuten y el tipo y grado de lubricante adecuados teniendo en cuenta las recomendaciones del fabricante establecidas en la placa de lubricacioacuten (si estaacute disponible) De lo contrario siga las indicaciones descritas en este manual Funciones de los lubricantes Los lubricantes de los rodamientos realizan varias tareas fundamentales que

incluyen Separar las superficies de deslizamiento o de rodadura Reducir el desgaste Minimizar el coeficiente de friccioacuten (ej reduciendo el calentamiento) Remover el calor producido por la friccioacuten Impedir el ingreso de contaminacioacuten Prevenir la corrosioacuten

Figura 8 Las pruebas que emplean sobretensiones no deben formar parte de

un programa de PM o PdM

Velo

cida

d de

la v

ibra

cioacuten

(pul

s p

ico)

Frecuencia (CPM)

Maacutequinas Grado AAplica a maacutequinas sin requerimientos especiales de vibracioacuten

061 g picoAceleracioacuten

constante049 g

60 600 6000 60000 600000

Despla

zamien

to

cons

tante

0002

4rdquo pi

co-pi

co

Liacutemite 015 (montaje resiliente)

0001

9rdquo pi

co-pi

co Limite 012(montaje riacutegido)

Figura 9 Graacutefico NEMA de vibraciones globales

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Rodamientos lubricados con grasa A no ser que se encuentren ldquosellados de por vidardquo los rodamientos lu-bricados con grasa requieren un re-engrase perioacutedico a traveacutes de los tubos de lubricacioacuten Seleccione la grasa compatible la cantidad y los intervalos de lubricacioacuten de acuerdo con las siguientes directrices

Compatibilidad de la grasa No todas las grasas y los aditivos son compatibles por tanto es de vital impor-tancia determinar el tipo de grasa de los rodamientos y re-engrasarlos con un lubricante compatible Los efectos de la incompatibilidad de la grasa variacutean dependiendo de la aplicacioacuten el tipo y el grado de incom-patibilidad y van desde un aumento intermedio del desgaste del rodamiento hasta un fallo catastroacutefico de la maacutequina

Use la Tabla 5 como punto de partida para determinar la compatibilidad de la grasa man-teniendo los siguientes puntos en menteloz No mezcle grasas incompatiblesloz No mezcle grasas cuya compatibilidad se

encuentre al liacutemiteloz Auacuten si la Tabla 5 indica compatibilidad siem-

pre es mejor preguntar a ambos fabricantes No mezcle la grasa si existe una miacutenima dudaDiferentes formulaciones del mismo aceite pueden ser incompatibles por lo que re-lubri-car con grasas de la misma base (ej polyurea con otra polyurea) todaviacutea podriacutea causar problemas Los lubricantes pueden contener ademaacutes aditivos espesantes y algunos de ellos son incompatibles La mejor praacutectica consiste en utilizar la misma grasa que ya existe en los rodamientosndashsiempre y cuando sea la adecuada para la aplicacioacuten

Los signos de incompatibilidad de un lubricante o sus aditivos pueden incluir Aumentos inu-suales del calentamiento desgaste del metal vibracioacuten o emisioacuten ruido cambios inusuales en el color del lubricante un incremento suacutebito de partiacuteculas extrantildeas fugas debidas a los cambios de viscosidad formacioacuten de espuma y emulsionado separacioacuten aparente de fluidos o geles en los visores de aceite

Tabla 5 Compatibilidad de grasas

B = En el liacutemite C = Compatible | = Incompatible

Comp

lejo d

e alum

inio

Comp

lejo d

e bari

oEs

tearat

o de c

alcio

Calci

o anh

idro

Comp

lejo d

e calc

ioSu

lfona

to de

calci

oBe

ntona

(arci

lla)

Estea

rato d

e liio

Litio

anhid

roCo

mplej

o de l

itioPo

lyurea

Con

venc

ional

Polyu

rea es

table

al co

rte

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 Complejo de aluminio I I C I B I I I C I C 2 Complejo de bario I I C I C I I I I I B

3 Estearato de calcio I I C I C C C B C I C 4 Calcio anhidro C C C B B C C C C I C 5 Complejo de calcio I I I B I I I I C C C 6 Sulfonato de calcio B C C B | | B B C I C 7 Bentona (arcilla) I I C C I I | | I I B

8 Estearato de litio I I C C I B I C C I C

9 Litio anhidro I I B C I B I C C I C 10 Complejo de litio C I C C C C I C C I C

11 Polyurea convencional I I I I C I I I I I C 12 Polyurea estable al corte C B C C C C B C C C CEsta informacioacuten solo se debe usar como una guiacutea Consulte al fabricante de cada producto antes de mezclar grasas diferentes

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Cantidad de grasa Un llenado excesivo de la cavidad puede alterar la consistencia de la grasa(cortarla)ndashej calentamiento por friccioacuten que degrada el lubricante separando el aceite de los componentes baacutesicos El exceso de grasa tambieacuten puede contaminar el sistema de aislamiento del motor provocando un fallo prema-turo de los devanados Utilice la siguiente ecuacioacuten para estimar la cantidad de grasa que hay que aplicar durante el re-engrase

G = 011 x OD x W (unidades inglesas) or G = 00048 x OD x W (unidades meacutetricas) Donde G = cantidad de grasa (onzas fluidas o gramos) OD = diaacutemetro exterior del rodamiento( pulgadas o mm) W = ancho del rodamiento (pulgadas o mm) Caacutelculo simple de la cantidad de grasa para un rodamiento de bolas 318 OD = 748rdquo (190 mm) W = 169rdquo (43 mm)

G = 011 x 748rdquo x 169rdquo = 139 oz o G = 00048 x 190 mm x 43 mm = 39 gramos Intervalos de re-engrase Los intervalos de re-engrase para condiciones normales de operacioacuten dependen de la

velocidad y el diaacutemetro interno del rodamiento El intervalo de re-lu-bricacioacuten se calcula con ayuda de la Figura 10 de la siguiente forma loz Busque la velocidad del motor en

el eje horizontalloz Trace una liacutenea vertical desde las

rpm del motor hasta la curva que representa el diaacutemetro interior del rodamiento (en miliacutemetros) o hasta la siguiente medida maacutes pequentildea

loz Desde ese punto trace una liacutenea horizontal hasta interceptar las horas de operacioacuten aplicables para el tipo de rodamiento (intervalo de re-lubricacioacuten)

Condiciones de operacioacuten anormales (ej alta temperatura vibraciones y Figura 10 Intervalos de re-lubricacioacuten para rodamientos de

bolas o rodillos en maacutequinas con ejes horizontales en reposo

Limpie el engrasador y remueva el tapoacuten de drenaje del motor antes de engrasarlo Re-engrase con la cantidad de grasa recomendada para las dimensiones del rodamiento y despueacutes haga funcionar el motor durante al menos 30 minutos sin instalar el tapoacuten de drenaje para purgar el exceso de grasa o la grasa antigua de la caacutemara

1510000

642

100086343

252

15

10080605040302015

10

252

15

100008643

252

15

100075

543

252

15

10075

50

325

215

1000086

43

252

15

100086

43

215

100

HORA

S DE

FUN

CION

AMIE

NTO

C B A

Escala A Riacutegido de bolaslEscala B Rodillos ciliacutendricosEscala C Empuje-bolas y rodillos

RPM100 2 3 4 5 6 7 8 9 1000 2 3 4 5 6 7 8 9 10000

406080100120180200240280

Los intervalos de re-lubricacioacuten para condiciones habituales de funcionamiento pueden ser determinados en funcioacuten dela velocidad y el diaacutemetro interior del rodamiento El diagrama es vaacutelido para rodamientos de maacutequinas con ejeshorizontales en reposo bajo condiciones normales

TIPO DE RODAMIENTO

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contaminacioacuten) pueden requerir un aumento de la frecuencia de re-lubricacioacuten Aparte de la experiencia con la aplicacioacuten no existen reglas simples para determinar el aumento en la frecuencia de re-lubricacioacuten

Rodamientos lubricados con aceite Seleccione el aceite compatible la viscosidad y los intervalos de lubri-cacioacuten de acuerdo con las siguientes directrices

Compatibilidad del aceite Los fabricantes de aceites utilizan muchos aditivos diferentes y algunos de ellos son incompatibles La incompatibilidad de los aditivos del aceite puede producir los mismos problemas ocasionados por la incompatibilidad de las grasas por lo que la mejor praacutectica consiste en determinar el tipo de aceite que hay dentro del caacuterter y re-lubricar con el mismo-siempre y cuando sea apropiado para la aplicacioacuten Si fuese necesario utilizar un aceite diferente pregunte a ambos fabricantes si son compatibles No mezcle los aceites si existe una miacutenima duda

Viscocidad del aceite para rodamientos de bolas y rodillos La Tabla 6 proporciona las directrices para seleccionar la viscosidad del aceite en motores horizontales provistos con rodamientos de bolas y rodillos tomando como baseloz La temperatura de operacioacuten (degC o degF)loz El diaacutemetro medio del rodamiento (dm = (ID + OD)2) en mmloz Velocidad de operacioacuten (n) en rpmloz Nivel de carga del rodamiento (suavenormal o pesadoimpacto)

Tabla 6 Efecto de la temperatura en la seleccioacuten de la viscosidad del aceite para rodamientos de bolas y rodillos en motores horizontales

Viscosidad cinemaacutetica adecuadandashgrado de viscosidad ISO carga suavenormal o [carga pesadaimpacto]

Temperatura de operacioacuten degC (degF)

valor dmn

600000 oacute maacutes 300000 a 600000 300000 o menos

-30 ~ 0 (-22 ~ 32) 15 22 oacute 46 (todas las cargas)

15 22 oacute 46 (todas las cargas)

15 22 oacute 46 todas las cargas)

0 ~ 60 (32 ~ 140) 7 10 oacute 22 [NA] 32 [56 oacute 68] 56 [68]

60 ~ 100 (140 ~ 212) 22 32 oacute 56 [NA] 32 oacute 56 [56 oacute 68] 56 oacute 68 [68 oacute 100]

100 ~ 150 (212 ~ 302) NA (todas las cargas) 56 oacute 68 [68 oacute 100] 56 oacute 68 [100 oacute 460]

Ejemplo Calcule la viscosidad correcta bajo condiciones normales de carga de un rodamiento de bolas 6210 que funciona a 3600 rpm a 90degC (194degF)ndashej la relacioacuten entre la capacidad dinaacutemica del rodamiento y la carga aplicada (Cr Pr) estaacute entre 006 y 012 (006 lt Cr Pr lt012)

loz Calcule el diaacutemetro medio del rodamiento(ID + OD)2) = dm (en mm)(50 + 90)2 = 70 mm

loz Calcule el valor dmn multiplicando el diaacutemetro medio por la velocidad de operacioacuten dm (mm) x n (rpm) = dmn70 x 3600 = 252000 dmn

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loz Seleccione la viscosidad apropiada en la Tabla 6 (en este caso es un aceite para rodamientos o turbinas ISO VG 56 oacute VG 68 )En los motores verticales utilice como guiacutea la Tabla 7 para seleccionar la viscosidad correcta independien-temente del tamantildeo del rodamiento o la velocidad (Nota Si la placa de lubricacioacuten del motor especifica aceite sinteacutetico NO lo sustituya por otro tipo de aceite)

Tabla 7 Viscosidad del aceite en motores verticales con rodamientos de bolas o rodillos

Rodamientos de empuje de bolas de contacto angular

Rodamientos de empuje de rodillos esfeacutericos

Rango de tem-peratura ambiente

Hasta 38degC (100degF)

Por encima de 38degC hasta 60degC (100degF a 140degF)

Hasta 4degC (40degF)

Por encima de 4degC hasta 60degC (40degF a 140degF)

ISO VG 32 68 68 150

Viscosidad del aceite e intervalos de lubricacioacuten para motores con cojinetes anti-friccioacuten En los cojinetes anti-friccioacuten la tolerancia que existe entre su diaacutemetro interno y la zona del eje en la cual se apoya es criacutetica Cualquier pequentildeo contacto metal-metal puede aumentar la temperatura del cojinete y los dantildeos asociados a ello( friccioacuten estriado metal fundido) pueden degradar raacutepidamente el cojinete lo que podriacutea ocasionar un fallo catastroacutefico Para conservar las tolerancias de los cojinetes anti-friccioacuten siga las directrices indicadas en la Tabla 8

Tabla 8 Viscosidad del aceite e intervalos de lubricacioacuten en motores con cojinetes anti-friccioacutens

Temperatura ambiente inicial y rango de temperaturas de operacioacuten degC (degF)

Velocidades del eje (rpm)

Rango de viscosidad ISO

Intervalo de lubricacioacuten

Por debajo de 10degC (50degF) Todas Consulte al fabricante ---

10degC a 32degC(50degF a 90degF)

Mayor a 1800 32 a 68 5000 horas de trabajo o 1 antildeo lo que ocurra primero

Hasta 1800 68 a 100 1 antildeo

Arriba de 32degC (90degF) Todas Consulte al fabricante ---

Intervalos de re-lubricacioacuten con aceite Seleccione los intervalos de re-lubricacioacuten siguiendo las instruc-ciones del fabricante (si estaacuten disponibles) De lo contrario utilice los intervalos indicados en la Tabla 8

ADVERTENCIA Si la unidad tiene bobinas enfriadas por agua esta refrigeracioacuten deberaacute estar operativa De lo contrario la viscosidad del aceite puede caer por debajo de la miacutenima requeri-da para que el rodamiento funcione de forma segura

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Los arranques y paradas frecuentes los ambientes huacutemedos y sucios las temperaturas extremas y otras condiciones de servicio severas requieren cambios de aceite maacutes frecuentes que los indicados en la Tabla 8 Contacte al fabricante para obtener los intervalos de cambio de aceite para situaciones especiacuteficas o verifique regularmente el aceite en busca de decoloracioacuten o contaminacioacuten Reemplaacutecelo si fuese necesario Otra forma para determinar el intervalo del cambio de aceite es enviando a un laboratorio una muestra perioacutedica para su anaacutelisis

Tome las muestras de aceite con el motor en reposo para evitar remover mucho el lubricante Cuando cambie el aceite llene el caacuterter hasta el nivel que normalmente se ve ldquoen reposordquo a traveacutes del visor cuando la maacutequina estaacute parada

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Apeacutendice A Datos baacutesicos del motor y de su instalacioacuten

INSPECCION FISICA (escoja lo que aplique)Faltan partes o estaacuten dantildeadas Pintura exterior defi ciente Sin bloqueo de eje o bloqueo inadecuadoFuga de lubricante Pintura protectora del eje defi ciente Sin defectos visibles

Descripcioacuten de defectos y anomaliacuteas _________________________________________________________________

RESISTENCIA DE AISLAMIENTO NA NPResultado Tensioacuten aplicada Resistencia (megohms)

Pasa Fallo _____ Voltios CC

1-min ________ MΩ10-min _______ MΩ

HIPOT NA NPResultado Tensioacuten aplicada (indique CA o CC)

Pasa Fallo ________ Voltios CA CC

PRUEBA MONO FAacuteSICA DE ROTOR NA NPResultado Corriente (amps) Relacioacuten (max min)

Pasa Fallo

Max ___________Min ___________ __________

RESISTENCIA DE BOBINADOS NA NP

ResultadoResistencia (indique ohms o milliohms)

Cables 1 - 2 Cables 2 - 3 Cables 3 - 1 Pasa Fallo

_________ Ω mΩ

_________ Ω mΩ

_________ Ω mΩ

Si existen maacutes de 3 cables identifi que la conexioacuten entre ellos (ej 1-62-43-5 etc)

IMPULSO NA NPResultado Tensioacuten aplicada

Pasa Fallo ________ Voltios

ACCESORIOS NA NPFuncionan Tipo de dispositivo

Siacute No

Resistencias de calefaccioacuten

PRUEBAS ESTATICAS (MOTOR APAGADO)

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Nota NA signifi ca ldquono aplicardquo y NP signifi ca ldquono realizadardquo

EXENTRICIDAD DEL EJE DE SALIDA NA NPResultado Excentricidad Medida con indicador de

caraacutetula Pasa Fallo __________ (pul o mm)

DIAMETRO DEL EJE DE SALIDA NA NPResultado Diaacutemetro

Medida con microacutemetro Pasa Fallo __________ (pul o mm)

Comentarios sobre las pruebas estaacuteticas (si hay alguno) _________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Formato de muestraID del motor Instalado en FechaMarca Modelo Tipo Ndeg SerieTamantildeo constructivo Encerramiento Voltaje RPMHp kW Amperios a plena carga Efi ciencia a plena carga () Monofaacutesico TrifaacutesicoCoacutedigo Disentildeo Clase de aislamiento PesoRodamiento LA Rodamiento LOA Aplicacioacuten(es)Fecha Instal _______________Amperios en vacio ____ vatios ____

Datos baacutesicos Siacute No

Espectros de vibracioacutenSiacute No

Datos de alineacioacuten Siacute No

Estado del motor Nuevo Reparado Almacenado Ubicacioacuten del motor Motivo del reemplazoHistorial de reparacioacutenComentarios (si hay alguno)

RELACIOacuteN DE ABSORCIOacuteN DIELEacuteCTRICA NA NPResultado 6030 sec (DAR) Condicioacuten

Pasa Fallo

lt 11 Pobre11 a 124 Cuestionable125 a 13 Aceptable14 a 16 Buenogt 16 Exelente

Mida la resistencia de aislamiento (IR) a los 30 segundos y a los 60 segundos con un instrumento digital Divida el valor a los 60-segundos entre el valor a los 30 segundos

Formato de muestra

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Continuacioacuten del formato

NOTAS

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Comentarios sobre las pruebas dinaacutemicas (si hay alguno) __________________________________________________________

PRUEBAS DINAacuteMICAS (MOTOR EN LIacuteNEA)

PRUEBAS EN VACIO NA NPFecha Amps Vatios

Comentarios

ANAacuteLISIS VIBRACIONAL NA NPSe tomaron espectros de vibraciones Siacute NoSi la respuesta es siacute no apunte abajo los datos de las medidas de vibracioacuten)

Resultado

Velocidad de la vibracioacuten medida en puls mms

Lado acoplamientoabajo

OLado op acoplamientoarriba

Pasa Fallo

Horizontal ________ Horizontal ________Vertical ___________ Vertical ___________Axial _____________ Axial _____________

Nota NA signifi ca ldquono aplicardquo y NP signifi ca ldquono realizadardquo

DATOS DE ALINEAMIENTO NA NP

RPMInstalacioacuten En servicio

RPMInstalacioacuten En servicio

Mils mm Mils mm Mils mm Mils mm

Acop

lam

ient

os

corto

s

Desalineamientoparalelo

Acop

lam

ient

os

con

esp

acia

dore

s Desalineamiento paralelo por pul-gada de distanciaDesalineamiento

angular

Pie suave Todas Pie suave Todas

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Apeacutendice B Como leer la placa de datos de un motor

Informacioacuten generalCuando compre o sustituya un motor preste atencioacuten a la terminologiacutea de la placa de datos que describe sus caracteriacutesticas de funcionamiento y su aplicacioacuten Un detalle aparentemente pequentildeo como ldquoDisentildeordquo podriacutea condicionar su eleccioacuten Estar familiarizado con la terminologiacutea de la placa de datos le ayudaraacute a resolver prob-lemas inesperados de funcionamiento

Informacioacuten necesaria Aunque se pueden suministrar maacutes detalles la norma NEMA MG 1 1040 requiere que la placa de datos de un motor cuente con la siguiente informacioacuten (vea la Figura B1) Tamantildeo constructivo (FR) Este normalmente se indica mediante 2 oacute 3 diacutegitos seguidos por una o maacutes letras

que identifican las dimensiones importantes de montaje del motor ej altura de eje y distancias entre los huec-os de fijacioacuten)

Tipo (TYPE) Los fabricantes pueden emplear la casilla opcional de la placa de datos ldquoTyperdquo para designar una familia de productos o rellenarla con otro tipo de adjetivo que identifiquen el montaje la forma o la funcioacuten del motor

Figura B1 Tiacutepica placa de datos NEMA en la que la informacioacuten requerida estaacute resaltadaFigure B1 Typical NEMA nameplate with required information highlighted

FR TYPE

PH

HP RPM SF

VOLTS NEMA NOM EFF

AMPS CODE DES

SF AMPS PF

Temperaturaambiente maacutexima

Tamantildeo constructivo

Nota Las placas de datos pueden incluir el nombre delfabricante y normalmente la ubicacioacuten de su sede principal

Nuacutemero de fases

Clase de aislamiento

Potenciade salida

Corriente acarga nominal

Velocidad acarga nominal

Letra coacutedigo para loskVA de rotor bloqueado

Letra dedisentildeo

Voltaje

Ciclo de trabajoo uso

Frecuencia

Factor se servicio(si es diferente a 10)

Tipo delfabricante

Eficiencia nominalNEMA (cuando searequerida)ldquoPROTEGIDOTERMICAMENTErdquo (siel motor proporcionatoda la proteccioacutendescrita en la normaNEMA MG 1 1256)ldquoPROTECCIOacuteN PORSOBRETEMPERATURA___rdquo y nuacutemero deldispositivo de proteccioacuten(para motores gt1 HP con dispositivos o sistemas de proteccioacuten)

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Potencia de salida (kW) Normalmente expresada en hp o kW este dato indica el valor de la potencia mecaacuteni-ca del motorndashej su capacidad para entregar a la velocidad nominal el torque requerido por la carga

hp = 134 x kW a la inversa kW = 0746 x hp

Ciclo de trabajo o uso (DUTY) Esta designacioacuten especifica el lapso de tiempo durante el cual el motor puede entregar su potencia nominal de forma segura Normalmente es ldquocontinuordquo (Cont) lo que NEMA define como indefinido El ciclo de trabajo de los motores que funcionan de forma intermitente (ej gruacuteas polipastos y actu-adores de vaacutelvulas) generalmente se expresa en minutos Ver la norma NEMA MG 11036

Temperatura ambiente maacutexima Esta es la temperatura maacutexima permitida en el aire circundante para garan-tizar que la temperatura maacutexima de operacioacuten del motor no excede el liacutemite del sistema de aislamiento La temperatura ambiente estaacutendar es de 40degC (104degF) Ver la Nota I en la norma NEMA MG 1 1244

Clase de aislamiento (CLASS INS CLS INSUL CLASS) Esta indica la temperatura que puede soportar el bobinado de un motor y se designa industrialmente con las letras A B F H Entre mayor sea la letra del alfabeto maacutes alta seraacute la temperatura segura de operacioacuten y el bobinado duraraacute maacutes a cualquier temperatura de funcionamiento dada

Velocidad a carga nominal (RPM) Esta es la velocidad a la cual se suministra la potencia de salida a la carga (velocidad a plena carga) Esta seraacute un poco menor que la velocidad sincroacutenica-ej la velocidad del campo magneacutetico rotativo del estator La diferencia entre las dos es la ldquovelocidad de deslizamientordquo o ldquorpm de desli-zamientordquo La Tabla B1 muestra las velocidades a plena carga tiacutepicas para motores pequentildeos y medianos

Tabla B1 Comparacioacuten entre la velocidad sincroacutenica y la velocidad a plena carga para motores de 60 Hz

Velocidad sincroacutenica RPM tiacutepica a plena carga3600 34501800 17501200 1140900 850

Reducir las rpm de deslizamiento aumenta la eficiencia del motor por lo que los disentildeos maacutes eficientes nor-malmente tienen velocidades a plena carga maacutes altas Esto puede ser problemaacutetico a la hora de reemplazar los motores de alta eficiencia en algunas aplicaciones Por ejemplo las bombas centriacutefugas y los ventiladores normalmente demandan una potencia de entrada que variacutea con las rpm elevadas al cubo lo que significa que un pequentildeo incremento en la velocidad produce un aumento mucho maacutes grande de potencia En aplicaciones similares tenga cuidado con esto antes de seleccionar un motor de reemplazo maacutes eficiente

El valor de la temperatura ambiente algunas veces se confunde con el incremento de temperatura El incremento de temperatura normalmente no estaacute expresado en la placa de datos pero la clase de aislamiento siacute El incremento de temperatura se basa en una combinacioacuten de factores como el tipo de encerramiento del motor la clase de aislamiento y el factor de servicio

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Frecuencia (HZ) La frecuencia normalizada en Norte Ameacuterica es 60 Hz y en otras partes del mundo gen-eralmente es de 50 Hz Si la placa de datos muestra maacutes de una frecuencia tambieacuten deberaacute indicar las caracteriacutesticas que dependen de cada una de ellas El aumento del uso de variadores de frecuencia (VFDs) demanda que exista un rango de frecuencias en la placa de datos Si aparece solo una frecuencia consulte al fabricante antes de accionar el motor con un VFD En las aplicaciones que no usan variadores de frecuencia la norma NEMA MG 1 permite una variacioacuten de solo plusmn5 de la frecuencia

Nuacutemero de fases (PH) Una o tres Los motores incluidos en el alcance de este manual son trifaacutesicos alimenta-dos con tres liacuteneas de corriente alterna (CA)

Corriente nominal(AMPS) La corriente nominal son los amperios a potencia nominal (hp) y a frecuencia y voltaje de placa Exceder el valor de la corriente nominal auacuten en una sola fase acortaraacute la vida teacutermica del bobinado

No trate de calcular la carga de un motor a partir de su corriente La corriente del motor no es directamente proporcional a la carga Condiciones como voltajes de liacutenea des-balanceados tensiones por debajo de la nominal o ambas cosas pueden ocasionar que la corriente se desviacutee de los amperios de placa Para obtener un sistema de corrientes equilibrado en aplicaciones con VFD revise tanto el motor como el drive

Voltaje (VOLTS) La norma NEMA MG 1 define los valores de voltaje normalizados para los motores trifaacutesi-cos Entre los maacutes comunes tenemos 200 230 460 y 575volts

La norma NEMA MG 1 permite que un motor funcione a plusmn10 de su voltaje nominal y al mismo tiempo sentildea-la que esto puede acarrear problemas en el funcionamiento del motor (ej eficiencia) Por ejemplo si el voltaje aplicado se reduce un 10 el motor desarrollaraacute como miacutenimo un 20 menos de torque (par) La corriente de liacutenea tambieacuten puede aumentar (un 10 o maacutes) al igual que la temperatura de operacioacuten del motor

Algunos fabricantes indican en la placa diferentes valores de voltajes tales como los populares 208- 230460 V Dado que la tolerancia NEMA de plusmn10 aplicada a un voltaje de 230 voltios cubre la tensioacuten de 207 voltios (230 x 90 = 207) esto parece seguro El problema es que la tensioacuten real de una fuente de voltaje de 208 voltios puede caer tambieacuten por debajo de los 207 voltios

Ademaacutes aunque sea permitido ordenar la fabricacioacuten de un motor de 480 voltios para conectarlo en una red de 480 voltios no es recomendable En este caso el voltaje normalizado del motor deberiacutea ser de 460 voltios considerando que podriacutea haber una caiacuteda en la tensioacuten de liacutenea

La temperatura de operacioacuten a plena carga de un motor puede ser mayor funcionando con un voltaje des-balanceado que con un voltaje balanceado La eficiencia y la vida uacutetil del bobinado pueden disminuir incluso si la potencia del motor ha sido derrateada

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El desbalance de voltaje (ej diferentes vol-tajes de fase) con frecuencia es ignorado No obstante la norma NEMA MG 1 demanda la reduccioacuten de la potencia nominal si el desbal-ance es mayor al 1 Al maacuteximo desbalance de voltaje permitido del 5 la potencia se debe reducir un 25 (Figura B2) No con-funda desbalance de voltaje con variacioacuten de voltaje Como consecuencia de las peacuterdidas adicionales asociadas a ello un desbalance de voltaje tambieacuten reduce la eficiencia del motor

Letra coacutedigo para determinar los kVA a rotor bloqueado (CODE) La norma NEMA MG 1 10372 define los kVA por hp a rotor bloquea-do con una serie de letras coacutedigo (que van desde la A hasta la V)Generalmente entre maacutes alejada se encuentre la letra coacutedigo de la A mayor seraacute la corriente de Inrush por hp Un motor de repuesto con una letra coacutedigo ldquomayorrdquo puede requerir aguas arriba de la in-stalacioacuten aparamenta eleacutectrica diferente como un arrancador maacutes grande

Disentildeo (DES NEMA DESIGN DESIGN) La norma NEMA MG 1 119 define cuatro tipos de disentildeos de mo-tor (A B C y D) en teacuterminos de las caracteriacutesticas de torque(par) y corriente (ver las Tablas B2 y B3 y la Figura B3) La mayoriacutea de motores son fabricados con Disentildeo B debido a su relativa alta eficiencia y sus caracteriacutesticas de torque (par) Los motores con Disentildeo A pueden ser maacutes eficientes pero se emplean con menos frecuencia debido a que su relativa alta corriente de arranque puede causar molestos disparos en el sistema de proteccioacuten del motor Los motores con Disentildeo A tambieacuten pueden requerir arrancadores maacutes grandes que los normalizados

Tabla B2 Disentildeos NEMA versus caracteriacutesticas de torque y corriente

Disentildeo NEMA A B C D

Corriente a rotor bloqueado Alta Media Media Media

Torque a rotor bloqueado Medio Medio Alto Muy alto

Torque maacuteximo Alto Medio Alto Muy alto

Figura B2 Curva de derrateo por desbalance de voltaje

En la placa de datos designaciones que emplean letras similares tambieacuten representan otras carac-teriacutesticas del motor Lea cuidadosamente la placa para evitar mal interpretar la letra coacutedigo el disentildeo y la clase de aislamiento del motor

10

09

08

75 0 1 2 3 4 5

Porcentaje dedesbalance devoltaje

Desviacioacuten maacutex del voltaje promedioVoltaje promedio= 100 x

Ejemplo El voltaje promedio de 460 467 y 450 es 459 V La desviacioacuten maacutexima del promedio es 9 y el

de desbalance = 100 x = 1964599

FACT

OR D

E DE

RRAT

EO

DE DESBALANCE DE VOLTAJE

(Referencia NEMA Std MG 1 1436)

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Tabla B3 Aplicaciones tiacutepicas para diferentes disentildeos

Disentildeos NEMA Aplicaciones

A y B Ventiladores sopladores de aire bombas centriacutefugas compresores descargados y car-gas que requieran torques relativamente bajos

Disentildeo C Transportadores trituradoras bombas reciprocantes y compresores donde se requieren arranques con carga

Disentildeo D Picos de carga elevados que requieren grandes variaciones de velocidad como pun-zonadoras al igual que polipastos y ascensores

Torq

ue (

del

torq

ue a

ple

na c

arga

)

Velocidad ( de la velocidad sincroacutenica)

0

50

100

150

200

250

300

200 40 60 80 100

Disentildeo C oacute H

Disentildeo D

Disentildeo A B oacute N

Eficiencia nominal (NOM EFF) La eficiencia se define como la potencia de salida dividida entre la potencia de entrada expresada como porcentaje(SalidaEntrada) x 100NEMA requiere que la eficiencia de placa sea el valor ldquonominalrdquo basado en el promedio del mayor grupo de motores con el mismo disentildeo La eficiencia real de cualquier motor deberaacute estar dentro de un margen de toler-ancia basado en una variacioacuten en las peacuterdidas del motor de plusmn20 La eficiencia nominal a menudo es utilizada para calcular el consumo de energiacutea La eficiencia nominal debe ser incluida en la placa de datos de los mo-tores polifaacutesicos cuando asiacute lo exija la norma NEMA Std MG11259

Factor de servicio (SF) En una placa de datos es necesario indicar el valor del factor de servicio solo si es mayor de 10 Las normas industriales incluyen factores de servicio de 10 para motores totalmente cerrados

Figura B3 Curvas torque-velocidad para motores con disentildeo NEMA

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y de 115 para motores abiertos Tambieacuten hay disponibles una gran cantidad de motores totalmente cerrados enfriados con ventilador con factor de servicio 115 y existen motores con factores de servicio de 125 14 y maacutes altos

A frecuencia y voltaje nominales la sobrecarga permisible para un motor con un factor de servicio indicado en la placa es igual a la carga nominal multiplicada por ese factor de servicio Sin embargo tal operacioacuten afectaraacute de forma adversa la eficiencia el factor de potencia y el incremento de temperatura del motor

Protegido teacutermicamente (THERMALLY PROTECTED) Las palabras ldquoPROTEGIDO TERMICAMENTErdquo son necesarias si el motor proporciona toda la proteccioacuten descrita en la norma NEMA MG1 1256 (ver norma NEMA Std MG1 172 y 173)

Proteccioacuten por sobre-temperatura(OVERTEMP PROT_ ) Para identificar el tipo de proteccioacuten en motores con potencias nominales superiores a 1 hp provistos con dispositivos o sistemas de proteccioacuten por sobre-tem-peratura se debe escribir en el espacio en blanco un nuacutemero seguacuten lo establecido por la norma NEMA MG1 1257

Otros teacuterminosOtros teacuterminos que podriacutean aparecer en una placa NEMA incluyen Factor de potencia (FP) y condensadores de correccioacuten (MAX KVAR or MAX CORR KVAR) El factor de po-

tencia es la relacioacuten entre la potencia activa (vatios) y la potencia aparente (voltio amperios) del motor a plena carga Si el factor de potencia estaacute indicado en la placa NEMA recomienda expresarlo en porcentaje (no es un requisito)

La placa de datos tambieacuten puede indicar la capacidad maacutexima del condensador empleado para corregir el fac-tor de potencia con un texto como MAX CORR KVAR seguido de un valor numeacuterico en kilovars Utilizar un condensador maacutes grande que el indicado en placa podriacutea producir voltajes altos que pueden dantildear el motor u otro componente

Rodamientos (SHAFT END BRG DE BRG OPP END BRG ODE BRG) Algunos fabricantes proporcionan en la placa de sus motores los datos de los rodamientos que normalmente incluyen el rodamiento del lado acoplamiento o lado carga (shaft- or drive-end bearing) y el rodamiento lado opuesto acoplamiento o lado opuesto carga A pesar que las designaciones pueden variar entre un fabricantes de rodamientos y otro los tipos tamantildeos y modelos normalmente se indican de acuerdo con las normas de los fabricantes americanos de rodamientos mediante un ldquonuacutemero ABMArdquo

Nuacutemero de serie (SERIAL NO o SER NO) Las placas de datos normalmente incluyen la marca y el nuacutemero de serie del motor u otro nuacutemero exclusivo que puede ser usado para seguir la pista del motor a traveacutes del fabricante

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Apeacutendice C Recomendaciones para almacenar los motores

Aspectos baacutesicos para el almacenaje de motoresLos procedimientos apropiados de almacenaje pueden proteger el motor de dantildeos causados por el ambiente Determine los pasos a seguir basaacutendose en el lugar donde estaraacuten y en el tiempo de almacenamiento Menos de un mes Proteja el motor contra el clima y mantenga la temperatura de los bobinados 5-10degC (10-

20degF) por arriba del ambiente (vea maacutes adelante ldquoPreparacioacuten para el almacenajerdquo)

Maacutes de un mes Siga las recomendaciones dadas en ldquoPreparacioacuten para el almacenajerdquo y ldquoMantenimiento perioacutedicordquo de la Paacutegina 32

Estos intervalos de almacenaje y mantenimiento no son definitivos condiciones especiacuteficas ambientales pueden requerir programaciones diferentes No siempre es praacutectico tratar los motores pequentildeos con los mismos cuidados que se brindan a los motores maacutes grandes o maacutes criacuteticos

Preparacioacuten para el almacenaje Almacenamiento en un lugar cerrado Si es posible almacene los motores en un lugar cerrado y en aacutereas lim-

pias secas y calientes

Almacenamiento a intemperie Si esto fuese necesario cubra el motor con una lona hasta el suelo sin apretar-lo demasiado para permitir circulacioacuten de aire suficiente y minimizar la condensacioacuten Proteja el motor contra una inundacioacuten y vapores quiacutemicos peligrosos

Vibracioacuten ambiental Escoja un aacuterea alejada de fuen-tes de vibracioacuten ambiental tales como maquinarias pesadas aacutereas de produccioacuten carreteras muy transit-adas y viacuteas feacuterreas Cuando el motor se encuentra en reposo una exposicioacuten prolongada incluso a pequentildeas vibraciones puede dantildear sus rodamientosndashej for-macioacuten de estriacuteas (ver Figura C1) Si el motor va a ser almacenado en un aacuterea con alta vibracioacuten ambiental asegure el eje para prevenir que se mueva

Posicioacuten Almacene los motores horizontales en posicioacuten horizontal y los motores verticales en una posicioacuten vertical estable

Conserve los bobinados limpios y secos La mejor forma de preservar las propiedades de aislamiento de los bobinados es prevenir la condensacioacuten y la acumu-lacioacuten de humedad A no ser que la temperatura del aacuterea de almacenamiento esteacute controlada mantenga la temperatura de los bobinados 5-10degC (10-20degF) por arriba del ambiente energizando las resistencias de calefaccioacuten (si el motor las tiene) o aplicando ldquovoltaje reducidordquo a una fase del bobinado Otra forma es conservar el bobinado caliente con una fuentes de calor auxiliar por conveccioacuten o soplando aire caliente dentro del motor

Figura C1 El dantildeo del rodamiento que se muestra corresponde a una separacioacuten de los

elementos rodantes Este comenzoacute al estar sometido a vibracioacuten en reposo durante el

transporte o el almacenamiento

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Resistencia de aislamiento (IR) de los bobinados Antes de almacenar el motor mida y registre el valor de la IR corregido a una temperatura estaacutendar y vuelva a hacer lo mismo justo antes de poner el motor en servicio Antes de instalar el motor realice las acciones pertinentes para corregir cualquier descenso en la IR (Vea la Paacutegina 14 ldquoPrueba de Resistencia de aislamiento (IR) rdquo)

Plagas Tome precauciones para evitar que animales e insectos ingresen al motor Roedores serpientes paacutejaros u otros pequentildeos animales pueden dantildear el aislamiento del bobinado ademaacutes las avispas de barro y otros insectos similares pueden obstruir la ventilacioacuten o los agujeros de drenaje

Superficies del motor Recubra con pintura anti-oxidante todas las superficies externas mecanizadas (espe-cialmente las puntas del eje) y en ambientes huacutemedos tambieacuten recubra las zonas del eje en las que apoyan los cojinetes y otras superficies internas En las aacutereas tropicales aplique un fungicida para proteger los devanados Es posible que sea necesario desmontar el motor para remover la pintura protectora antes de poner el motor en servicio

Rodamientos lubricados con grasa Para prevenir la corrosioacuten y la contaminacioacuten durante largos periacuteodos de almacenamiento limpie las boquillas de entrada de grasa y remueva los tapones de drenaje antes de re-engrasar el motor con grasa compatible Despueacutes de la lubricacioacuten purgue el exceso de grasa o la grasa antigua de la caacutemara de lubricacioacuten haciendo funcionar el motor durante al menos 30 minutos con los tapones removidos

Si el motor ha sido almacenado por varios antildeos la grasa probablemente deberaacute estar endurecida y el tubo de drenaje podriacutea estar obstruido con grasa seca En este caso el motor deberaacute desmontarse para retirar la grasa antigua y posteriormente ser re-lubricado antes de su puesta en servicio

Rodamientos lubricados con aceite Siempre drene el aceite antes de mover el motor Despueacutes de situar el motor en el aacuterea de almacenamiento llene el caacuterter con el aceite correcto que tenga los inhibidores de corrosioacuten y oxidacioacuten adecuados Idealmente el aceite deberaacute cubrir completamente el rodamiento sin sobrepasar el cilindro o tubo que sirve para la contencioacuten del aceite o el sello de laberinto Antes de poner el motor en servicio drene y reemplace el aceite

No re-engrase los rodamientos con el drenaje cerrado o mientras el motor esteacute funcionando

Siempre drene el aceite antes de mover el motor De lo contrario el lubricante puede salpicar al exterior y contaminar los bobinados o incluso iniciar un efecto capilar que puede succionar aceite del caacuterter

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Mantenimiento perioacutedico Mensual Inspeccione el aceite para determinar si existen evidencias de humedad oxidacioacuten o contaminantes

Reemplace el aceite siempre que encuentre contaminacioacuten o cada 12 meses

Cada 1 oacute 3 meses Gire el eje manualmente varias veces para conservar la peliacutecula de lubricante en las pistas de los rodamientos o en los ejes de apoyo de los cojinetes Esto tambieacuten ayuda a prevenir dantildeos en los elementos rodantes (ej estriacuteas) que pueden ocurrir con el tiempo debido incluso a pequentildeas vibraciones

Cada 2 oacute 3 meses Mida la resistencia de aislamiento (IR) y compare los resultados corregidos por temperatura con los valores base tomados antes de almacenar el motor Antes de instalar el motor lleve a cabo las acciones necesarias para corregir cualquier descenso en la IR (Vea la Paacutegina 14 ldquoPrueba de Resistencia de aislamiento (IR)rdquo)

Cada 3 meses Inspeccione los rodamientos lubricados con grasa tomando una muestra del tubo de drenaje para ver si hay humedad oxidacioacuten o contaminacioacuten Si existe humedad probablemente los rodamientos pre-senten dantildeos por oxidacioacuten y sea necesario remplazarlos

Cada 5 antildeos Considere reemplazar la grasa y los rodamientos Para entonces el aceite y los ingredientes de la base de la grasa probablemente se hayan separado y las vibraciones de bajo nivel pueden haber causado es-triacuteas en las pistas de los rodamientos Si se ha acumulado humedad entre las bolas y las pistas pueden haberse presentado dantildeos por oxidacioacuten o corrosioacuten

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Glossary

Temperatura ambientendashLa temperatura del medio de refrigeracioacuten circundante conocida comuacutenmente como temperatura ambienteDato baacutesicondashUna medida tomada cuando el motor estaacute en buen estado que se usa como referencia para labores de seguimiento y anaacutelisisTorque maacuteximondashEl maacuteximo torque que el motor podraacute desarrollar a voltaje y frecuencia nominales sin que se presente una caiacuteda abrupta de la velocidad tambieacuten denominado torque de desenganche o par maacuteximoEficienciandashLa relacioacuten entre el trabajo uacutetil realizado y la energiacutea utilizada para producirlo Es la relacioacuten entre la potencia de salida dividida entre la potencia de entradaVelocidad a plena cargandashLa velocidad a la cual cualquier motor produce su potencia de salida nominalTorque a plena cargandashEl torque requerido para producir la potencia nominal a la velocidad de plena cargaMotor de propoacutesito generalndashMotor de induccioacuten de CA con potencia nominal menor o igual a 500 hp construc-cioacuten abierta o cerrada de trabajo continuo disentildeado con paraacutemetros normalizados con caracteriacutesticas estaacutendar para ser utilizado bajo condiciones de servicio sin restricciones en una aplicacioacuten particular (ver la norma NEMAMG1161)Hercio (Hz)ndashTerminologiacutea preferida para ciclos por segundo(frecuencia)Caballo de fuerza (hp)ndashUna unidad para la medida de la potencia de los motores o la velocidad a la que se hace el trabajo Un caballo de fuerza equivale a 33000 lb-pie por minuto (550 lbbullpie por segundo o 746 vatios Tam-bieacuten es la unidad de potencia de los motores fabricados en el continente norte americanoAislamientondashMaterial no conductivo que separa las partes de un motor que conducen corriente o los materiales adyacentes que se encuentran a diferente potencialKilovatio (kW)ndashUna unidad de potencia eleacutectrica Tambieacuten es la unidad de potencia de los motores eleacutectricos fabricados fuera del continente norte americanoCorriente a rotor bloqueadondashCorriente de liacutenea en estado estable medida a frecuencia y voltaje nominales con el rotor en reposoTorque a rotor bloqueadondashEl torque miacutenimo que el motor desarrollaraacute en reposo para todas las posiciones angu-lares del rotor cuando se aplican el voltaje nominal a frecuencia nominalNEMAndashSiglas de la National Electrical ManufacturersAssociationPolosndashLos polos magneacuteticos que se forman dentro del motor debido a la ubicacioacuten y la conexioacuten de los devana-dosIncremento de temperatura nominalndashEs el aumento de temperatura permisible por encima del ambiente para un motor que esteacute funcionando con cargaRotorndashEl elemento rotativo de cualquier motor o generadorDeslizamientondashLa diferencia entre la velocidad sincroacutenica y la velocidad de operacioacuten comparada con la veloci-dad sincroacutenica expresada en porcentaje Tambieacuten es la diferencia entre la velocidad sincroacutenica y la velocidad de operacioacuten expresada en rpm

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Pie suavendashUna condicioacuten en la cual las patas de un motor y la zona de la base en la que se apoyan no se encuen-tran en el mismo planoEstatorndashLa parte estaacutetica del motor este teacutermino describe comuacutenmente la parte estaacutecionaria del motor que con-tiene los devanadosVelocidad sincroacutenicandashLa velocidad del campo magneacutetico rotativo creado por el bobinado del estator Velocidad sincroacutenica = (Frecuencia x 120) (Nuacutemero de polos)TorquendashLa fuerza rotativa producida por un motor Las unidades del torque se expresan en lb-pie o lb-pul (siste-ma Ingleacutes) o newton-metro (sistema meacutetrico)TendenciandashAnaacutelisis del cambio presentado en una medida tomada durante muchos intervalos de medicioacuten

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Bibliografiacutea

ANSIEASA Standard AR100-2015 Recommended Practice for the Repair of Rotating Electrical Apparatus Electrical Apparatus Service Association Inc St Louis MO 2015 (For information call EASA at 314-993-2220 or browse to wwweasacom)

Electrical Engineering Pocket Handbook Electrical Apparatus Service Association Inc St Louis MO 2015 (For information call EASA at 314-993-2220 or visit wwweasacom)

Mechanical Reference Handbook Electrical Apparatus Service Association Inc St Louis MO 2015 (For information call EASA at 314-993-2220 or visit wwweasacom)

NEMA Standard MG 1-2014 Motors and Generators National Electrical Manufacturers Association Rosslyn VA 2014 (For information call NEMA at 703-841-3200 or visit wwwnemaorg)

NEMA Standard MG 10-2013 Energy Management Guide for Selection and Use of Fixed Frequency Medi-um AC Squirrel-Cage Polyphase Induction Motors National Electrical Manufacturers Association Rosslyn VA 2014 (For information call NEMA at 703-841-3200 or visit wwwnemaorg)

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Notas

Electrical Apparatus Service Association Inc1331 Baur Blvd bull St Louis MO 63132 bull 314-993-2220 bull Fax 314-993-1269

Email easainfoeasacom bull Website wwweasacom

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  • 1 Instalacioacuten arranque e informacioacuten baacutesica
    • 11 Consideraciones baacutesicas del sistema
    • 12 Instalacioacuten
    • 13 Procedimientos de arranque
    • 14 Datos baacutesicos
    • 15 Gestioacuten total del motor
      • 2 Seguimiento operacional y mantenimiento
        • 21 Aplicacioacuten-consideraciones especiacuteficas
        • 22 Mantenimiento preventivo predictivo y basado en la confiabilidad
        • 23 Inspeccioacuten y pruebas
        • 24 Re-engrase de los rodamientos
          • Datos baacutesicos del motor y de su instalaci
            • Formato de muestra
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                • Mantenimiento perioacutedico
                  • Recomendaciones para almacenar los motores
                    • Aspectos baacutesicos para el almacenaje de motores
                    • Preparacioacuten para el almacenaje
                      • Notas
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por lo que requiere conocimientos sobre los fallos caracteriacutesticos de los motores al igual que sus mani-festaciones y consecuencias

23 Inspeccioacuten y pruebasIndiferentemente que el meacutetodo de mantenimiento preferido sea el PM PdM or el RBM existen un nuacutemero de actividades de control y de herramientas de prueba que podemos escoger Inspeccioacuten Durante esta importante actividad se

pueden detectar partes dantildeadas componentes rotos o que faltan al igual que trayectorias de flujo de aire obstruidas y contaminadas Durante la ejecucioacuten de las actividades de PM or PdM se pueden realizar ajust-es menores (ej tensionar las correas o apretar pernos flojos) asiacute como tambieacuten limpiar el polvo y la con-taminacioacuten de los lugares de acceso Las temperaturas anormales de operacioacuten pueden detectarse con la ayuda de un termoacutemetro infra-rojo o una caacutemara termograacutefica

Prueba de resistencia de aislamiento (IR) En esta prue-ba realizada a motor parado se aplican 500 voltios CC entre el bobinado y la carcasa (tierra) durante 60 segun-dos utilizando por lo general un megoacutemetro Si las fases del bobinado se pueden aislar de forma independiente como en una conexioacuten estrella-delta pruebe cada una de las fases por separado La Tabla 2 muestra los valores miacutenimos aceptables de IR

Tabla 2 Valores miacutenimos de resistencia de aislamiento a tierra recomendados medidos o corregidos a 40degC

Resistencia de aislamiento miacutenima Tipo de maacutequina

IR1min = 100 megohmios La mayoriacutea de maacutequinas de CA con estatores bobinados en pletina fabrica-das despueacutes de 1970

IR1min = 5 megohmios La mayoriacutea de maacutequinas con estatores bobinados en alambre redondo y en pletina con voltajes nominales por debajo de 1kV

Notes R1min = Valor de resistencia de aislamiento miacutenima recomendada para bobinados completos en megaohmios y a 40degC kV = Voltaje nominal liacutenea-liacutenea de la maacutequina en kilovoltios rms Corrija la resistencia de aislamiento a una temperatura base de 40degC de la siguiente forma Rc 40degC = Kt x Rt

Donde Rc 40degC = La resistencia corregida a 40degC (en megohms) Rt = La resistencia de aislamiento medida (en megohmios) Kt = Coeficiente de correccioacuten de temperatura (de la Figura 7)

Para realizar la correccioacuten a 40ordmC de la resistencia de aislamiento medida (Rt) multipliacutequela por el coeficiente de temperatura Kt Rc = Rt x KtC

oefic

ient

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Tem

pera

tura

Kt p

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Temperatura del Bobinado en Grados Celsius

Figura 7 Correccioacuten por temperatura de la resistencia de aislamiento

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Prueba de relacioacuten de absorcioacuten dieleacutectrica (DAR) El valor del DAR indica la condicioacuten del bobinado com-parando una medida de resistencias de aislamiento tomada durante un periacuteodo de tiempo con otra medida tomada en un lapso de tiempo maacutes corto Mida la resistencia de aislamiento a los 30 segundos y posteriormente a los 60 segundos con un instrumento digital Para calcular el DAR divida la medida obtenida a los 60 segun-dos por la medida obtenida a los 30 segundos y consulte la tabla 3 para evaluar la condicioacuten del bobinado

Tabla 3 Evaluacioacuten de la relacioacuten de absorcioacuten dieleacutectrica (DAR)

6030 segundos (DAR) Condicioacutenlt 11 Pobre

11 a 124 Cuestionable125 a 13 Aceptable14 a 16 Buena

gt 16 Exelente

Medicioacuten de la resistencia de los bobinados Para verificar conexiones con alta resistencia o posibles conex-iones defectuosas mida la resistencia de los bobinados entre los terminales del motor utilizando un puente o un medidor digital para resistencias bajas (DLRO)

Medicioacuten de la inductancia y capacitancia Con equipos especializados de prueba se pueden comparar las inductancias y capacitancias entre cada par de cables del bobinado y verificar si existe alguacuten desbalance Aunque no hay normas industriales para la aceptacioacuten de estos desbalances los manuales de los fabricantes proporcionan algunas guiacuteas

Anaacutelisis de firma de corriente del motor (MCSA) Esta prueba diagnoacutestica problemas en el rotor detectan-do corrientes inducidas en los devanados del estator y comparando la amplitud de las bandas laterales a 2X frecuencia de deslizamiento a una frecuencia central de 50 oacute 60 Hz Un transformador de corriente (CT) tipo pinza amperimeacutetrica instalado en los cables del motor o los cables de control de un transformador de corriente producen una sentildeal que se muestra en la pantalla de un analizador de espectros generalmente un analizador de vibraciones FFT Para que la prueba sea efectiva la carga aplicada debe producir el deslizamiento sufici-ente para separar las bandas laterales de la frecuencia central Aunque no existen normas industriales para la aceptacioacuten de las pruebas de MSCA los valores de los manuales de los fabricantes sirven como guiacutea La Tabla 4 incluye los problemas que se pueden detectar con esta prueba

Tabla 4 Problemas en el rotor detectables con las pruebas MSCA

Problemas en el rotor Siacutentomas

Fallos de la jaula de ardilla Alta vibracioacuten a la velocidad de operacioacuten 1X con bandas laterales a la frecuencia de paso polar

Barras fisuradas Bandas laterales a la frecuencia de paso polar en los muacuteltiplos de la velocidad de operacioacuten

Barras abiertas o sueltas bull Altos niveles de vibracioacuten a la frecuencia de paso de las barras del rotorbull Bandas laterales a la frecuencia 2X alrededor de la frecuencia de paso de las barras

del rotorbull Muacuteltiplos de la frecuencia de paso de las barras del rotor

La frecuencia de paso de las barras del rotor es igual al nuacutemero de barras del rotor multiplicadas por la velocidad de operacioacuten

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Pruebas de hipot y de impulso (onda de choque) Estas dos pruebas evaluacutean el estado del sistema de aislamiento del motor aplicando a los bobinados una tensioacuten que excede la nominal (una sobretensioacuten) Las pruebas que utilizan sobretensiones pueden causar que un devanado falle provocando una parada de pro-duccioacuten es por esto que estas pruebas no deben formar parte de los programas de PM o PdM (Figura 8) Aunque estas pruebas normalmente no ocasionan dantildeos a los bobinados que se encuen-tran en buenas condiciones pueden causar que los devanados que tengan debilidades eleacutectricas fallen durante la prueba o un poco despueacutes de la misma Nunca aplique sobretensiones a un bobina-do sin contar con un plan B Es mejor que un motor falle bajo condiciones controladas que cuando se encuentre en servicio

Anaacutelisis de vibraciones La prueba mecaacutenica maacutes comuacuten en los programas de PM y PdM es el anaacutelisis de vibraciones utilizando un analizador de espectros FFT La transformada raacutepida de Fouri-er ( FFT) convierte los datos de la vibracioacuten en espectros (amplitud de las formas de onda vs frecuencia) dentro de un amplio rango de frecuencias (Figura 9) Para los motores horizontales los valores de las vibraciones generalmente se toman en los planos horizontal y vertical de ambos rodamientos y axialmente como miacutenimo en uno de los alojamientos de los rodamiento Los valores de vibracioacuten liacutemites seguacuten las normas NEMA aplican solo a motores desacop-ladosndashej a motores que no se encuentran instalados los valores descritos en artiacuteculos teacutecnicos independientes y en los manuales de los fabricantes de los equipos sirven como guiacutea

24 Re-engrase de los rodamientosLa experiencia demuestra que los rodamientos defectuosos causan maacutes fallos en motores que cualquier otra causa particular Para asegurar una larga vida y un funcionamiento confiable del motor verifique regularmente los niveles de lubricacioacuten de los rodamien-tos en busca de fugas y contaminacioacutenDetermine los intervalos de re-lubricacioacuten y el tipo y grado de lubricante adecuados teniendo en cuenta las recomendaciones del fabricante establecidas en la placa de lubricacioacuten (si estaacute disponible) De lo contrario siga las indicaciones descritas en este manual Funciones de los lubricantes Los lubricantes de los rodamientos realizan varias tareas fundamentales que

incluyen Separar las superficies de deslizamiento o de rodadura Reducir el desgaste Minimizar el coeficiente de friccioacuten (ej reduciendo el calentamiento) Remover el calor producido por la friccioacuten Impedir el ingreso de contaminacioacuten Prevenir la corrosioacuten

Figura 8 Las pruebas que emplean sobretensiones no deben formar parte de

un programa de PM o PdM

Velo

cida

d de

la v

ibra

cioacuten

(pul

s p

ico)

Frecuencia (CPM)

Maacutequinas Grado AAplica a maacutequinas sin requerimientos especiales de vibracioacuten

061 g picoAceleracioacuten

constante049 g

60 600 6000 60000 600000

Despla

zamien

to

cons

tante

0002

4rdquo pi

co-pi

co

Liacutemite 015 (montaje resiliente)

0001

9rdquo pi

co-pi

co Limite 012(montaje riacutegido)

Figura 9 Graacutefico NEMA de vibraciones globales

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Rodamientos lubricados con grasa A no ser que se encuentren ldquosellados de por vidardquo los rodamientos lu-bricados con grasa requieren un re-engrase perioacutedico a traveacutes de los tubos de lubricacioacuten Seleccione la grasa compatible la cantidad y los intervalos de lubricacioacuten de acuerdo con las siguientes directrices

Compatibilidad de la grasa No todas las grasas y los aditivos son compatibles por tanto es de vital impor-tancia determinar el tipo de grasa de los rodamientos y re-engrasarlos con un lubricante compatible Los efectos de la incompatibilidad de la grasa variacutean dependiendo de la aplicacioacuten el tipo y el grado de incom-patibilidad y van desde un aumento intermedio del desgaste del rodamiento hasta un fallo catastroacutefico de la maacutequina

Use la Tabla 5 como punto de partida para determinar la compatibilidad de la grasa man-teniendo los siguientes puntos en menteloz No mezcle grasas incompatiblesloz No mezcle grasas cuya compatibilidad se

encuentre al liacutemiteloz Auacuten si la Tabla 5 indica compatibilidad siem-

pre es mejor preguntar a ambos fabricantes No mezcle la grasa si existe una miacutenima dudaDiferentes formulaciones del mismo aceite pueden ser incompatibles por lo que re-lubri-car con grasas de la misma base (ej polyurea con otra polyurea) todaviacutea podriacutea causar problemas Los lubricantes pueden contener ademaacutes aditivos espesantes y algunos de ellos son incompatibles La mejor praacutectica consiste en utilizar la misma grasa que ya existe en los rodamientosndashsiempre y cuando sea la adecuada para la aplicacioacuten

Los signos de incompatibilidad de un lubricante o sus aditivos pueden incluir Aumentos inu-suales del calentamiento desgaste del metal vibracioacuten o emisioacuten ruido cambios inusuales en el color del lubricante un incremento suacutebito de partiacuteculas extrantildeas fugas debidas a los cambios de viscosidad formacioacuten de espuma y emulsionado separacioacuten aparente de fluidos o geles en los visores de aceite

Tabla 5 Compatibilidad de grasas

B = En el liacutemite C = Compatible | = Incompatible

Comp

lejo d

e alum

inio

Comp

lejo d

e bari

oEs

tearat

o de c

alcio

Calci

o anh

idro

Comp

lejo d

e calc

ioSu

lfona

to de

calci

oBe

ntona

(arci

lla)

Estea

rato d

e liio

Litio

anhid

roCo

mplej

o de l

itioPo

lyurea

Con

venc

ional

Polyu

rea es

table

al co

rte

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 Complejo de aluminio I I C I B I I I C I C 2 Complejo de bario I I C I C I I I I I B

3 Estearato de calcio I I C I C C C B C I C 4 Calcio anhidro C C C B B C C C C I C 5 Complejo de calcio I I I B I I I I C C C 6 Sulfonato de calcio B C C B | | B B C I C 7 Bentona (arcilla) I I C C I I | | I I B

8 Estearato de litio I I C C I B I C C I C

9 Litio anhidro I I B C I B I C C I C 10 Complejo de litio C I C C C C I C C I C

11 Polyurea convencional I I I I C I I I I I C 12 Polyurea estable al corte C B C C C C B C C C CEsta informacioacuten solo se debe usar como una guiacutea Consulte al fabricante de cada producto antes de mezclar grasas diferentes

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Cantidad de grasa Un llenado excesivo de la cavidad puede alterar la consistencia de la grasa(cortarla)ndashej calentamiento por friccioacuten que degrada el lubricante separando el aceite de los componentes baacutesicos El exceso de grasa tambieacuten puede contaminar el sistema de aislamiento del motor provocando un fallo prema-turo de los devanados Utilice la siguiente ecuacioacuten para estimar la cantidad de grasa que hay que aplicar durante el re-engrase

G = 011 x OD x W (unidades inglesas) or G = 00048 x OD x W (unidades meacutetricas) Donde G = cantidad de grasa (onzas fluidas o gramos) OD = diaacutemetro exterior del rodamiento( pulgadas o mm) W = ancho del rodamiento (pulgadas o mm) Caacutelculo simple de la cantidad de grasa para un rodamiento de bolas 318 OD = 748rdquo (190 mm) W = 169rdquo (43 mm)

G = 011 x 748rdquo x 169rdquo = 139 oz o G = 00048 x 190 mm x 43 mm = 39 gramos Intervalos de re-engrase Los intervalos de re-engrase para condiciones normales de operacioacuten dependen de la

velocidad y el diaacutemetro interno del rodamiento El intervalo de re-lu-bricacioacuten se calcula con ayuda de la Figura 10 de la siguiente forma loz Busque la velocidad del motor en

el eje horizontalloz Trace una liacutenea vertical desde las

rpm del motor hasta la curva que representa el diaacutemetro interior del rodamiento (en miliacutemetros) o hasta la siguiente medida maacutes pequentildea

loz Desde ese punto trace una liacutenea horizontal hasta interceptar las horas de operacioacuten aplicables para el tipo de rodamiento (intervalo de re-lubricacioacuten)

Condiciones de operacioacuten anormales (ej alta temperatura vibraciones y Figura 10 Intervalos de re-lubricacioacuten para rodamientos de

bolas o rodillos en maacutequinas con ejes horizontales en reposo

Limpie el engrasador y remueva el tapoacuten de drenaje del motor antes de engrasarlo Re-engrase con la cantidad de grasa recomendada para las dimensiones del rodamiento y despueacutes haga funcionar el motor durante al menos 30 minutos sin instalar el tapoacuten de drenaje para purgar el exceso de grasa o la grasa antigua de la caacutemara

1510000

642

100086343

252

15

10080605040302015

10

252

15

100008643

252

15

100075

543

252

15

10075

50

325

215

1000086

43

252

15

100086

43

215

100

HORA

S DE

FUN

CION

AMIE

NTO

C B A

Escala A Riacutegido de bolaslEscala B Rodillos ciliacutendricosEscala C Empuje-bolas y rodillos

RPM100 2 3 4 5 6 7 8 9 1000 2 3 4 5 6 7 8 9 10000

406080100120180200240280

Los intervalos de re-lubricacioacuten para condiciones habituales de funcionamiento pueden ser determinados en funcioacuten dela velocidad y el diaacutemetro interior del rodamiento El diagrama es vaacutelido para rodamientos de maacutequinas con ejeshorizontales en reposo bajo condiciones normales

TIPO DE RODAMIENTO

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contaminacioacuten) pueden requerir un aumento de la frecuencia de re-lubricacioacuten Aparte de la experiencia con la aplicacioacuten no existen reglas simples para determinar el aumento en la frecuencia de re-lubricacioacuten

Rodamientos lubricados con aceite Seleccione el aceite compatible la viscosidad y los intervalos de lubri-cacioacuten de acuerdo con las siguientes directrices

Compatibilidad del aceite Los fabricantes de aceites utilizan muchos aditivos diferentes y algunos de ellos son incompatibles La incompatibilidad de los aditivos del aceite puede producir los mismos problemas ocasionados por la incompatibilidad de las grasas por lo que la mejor praacutectica consiste en determinar el tipo de aceite que hay dentro del caacuterter y re-lubricar con el mismo-siempre y cuando sea apropiado para la aplicacioacuten Si fuese necesario utilizar un aceite diferente pregunte a ambos fabricantes si son compatibles No mezcle los aceites si existe una miacutenima duda

Viscocidad del aceite para rodamientos de bolas y rodillos La Tabla 6 proporciona las directrices para seleccionar la viscosidad del aceite en motores horizontales provistos con rodamientos de bolas y rodillos tomando como baseloz La temperatura de operacioacuten (degC o degF)loz El diaacutemetro medio del rodamiento (dm = (ID + OD)2) en mmloz Velocidad de operacioacuten (n) en rpmloz Nivel de carga del rodamiento (suavenormal o pesadoimpacto)

Tabla 6 Efecto de la temperatura en la seleccioacuten de la viscosidad del aceite para rodamientos de bolas y rodillos en motores horizontales

Viscosidad cinemaacutetica adecuadandashgrado de viscosidad ISO carga suavenormal o [carga pesadaimpacto]

Temperatura de operacioacuten degC (degF)

valor dmn

600000 oacute maacutes 300000 a 600000 300000 o menos

-30 ~ 0 (-22 ~ 32) 15 22 oacute 46 (todas las cargas)

15 22 oacute 46 (todas las cargas)

15 22 oacute 46 todas las cargas)

0 ~ 60 (32 ~ 140) 7 10 oacute 22 [NA] 32 [56 oacute 68] 56 [68]

60 ~ 100 (140 ~ 212) 22 32 oacute 56 [NA] 32 oacute 56 [56 oacute 68] 56 oacute 68 [68 oacute 100]

100 ~ 150 (212 ~ 302) NA (todas las cargas) 56 oacute 68 [68 oacute 100] 56 oacute 68 [100 oacute 460]

Ejemplo Calcule la viscosidad correcta bajo condiciones normales de carga de un rodamiento de bolas 6210 que funciona a 3600 rpm a 90degC (194degF)ndashej la relacioacuten entre la capacidad dinaacutemica del rodamiento y la carga aplicada (Cr Pr) estaacute entre 006 y 012 (006 lt Cr Pr lt012)

loz Calcule el diaacutemetro medio del rodamiento(ID + OD)2) = dm (en mm)(50 + 90)2 = 70 mm

loz Calcule el valor dmn multiplicando el diaacutemetro medio por la velocidad de operacioacuten dm (mm) x n (rpm) = dmn70 x 3600 = 252000 dmn

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loz Seleccione la viscosidad apropiada en la Tabla 6 (en este caso es un aceite para rodamientos o turbinas ISO VG 56 oacute VG 68 )En los motores verticales utilice como guiacutea la Tabla 7 para seleccionar la viscosidad correcta independien-temente del tamantildeo del rodamiento o la velocidad (Nota Si la placa de lubricacioacuten del motor especifica aceite sinteacutetico NO lo sustituya por otro tipo de aceite)

Tabla 7 Viscosidad del aceite en motores verticales con rodamientos de bolas o rodillos

Rodamientos de empuje de bolas de contacto angular

Rodamientos de empuje de rodillos esfeacutericos

Rango de tem-peratura ambiente

Hasta 38degC (100degF)

Por encima de 38degC hasta 60degC (100degF a 140degF)

Hasta 4degC (40degF)

Por encima de 4degC hasta 60degC (40degF a 140degF)

ISO VG 32 68 68 150

Viscosidad del aceite e intervalos de lubricacioacuten para motores con cojinetes anti-friccioacuten En los cojinetes anti-friccioacuten la tolerancia que existe entre su diaacutemetro interno y la zona del eje en la cual se apoya es criacutetica Cualquier pequentildeo contacto metal-metal puede aumentar la temperatura del cojinete y los dantildeos asociados a ello( friccioacuten estriado metal fundido) pueden degradar raacutepidamente el cojinete lo que podriacutea ocasionar un fallo catastroacutefico Para conservar las tolerancias de los cojinetes anti-friccioacuten siga las directrices indicadas en la Tabla 8

Tabla 8 Viscosidad del aceite e intervalos de lubricacioacuten en motores con cojinetes anti-friccioacutens

Temperatura ambiente inicial y rango de temperaturas de operacioacuten degC (degF)

Velocidades del eje (rpm)

Rango de viscosidad ISO

Intervalo de lubricacioacuten

Por debajo de 10degC (50degF) Todas Consulte al fabricante ---

10degC a 32degC(50degF a 90degF)

Mayor a 1800 32 a 68 5000 horas de trabajo o 1 antildeo lo que ocurra primero

Hasta 1800 68 a 100 1 antildeo

Arriba de 32degC (90degF) Todas Consulte al fabricante ---

Intervalos de re-lubricacioacuten con aceite Seleccione los intervalos de re-lubricacioacuten siguiendo las instruc-ciones del fabricante (si estaacuten disponibles) De lo contrario utilice los intervalos indicados en la Tabla 8

ADVERTENCIA Si la unidad tiene bobinas enfriadas por agua esta refrigeracioacuten deberaacute estar operativa De lo contrario la viscosidad del aceite puede caer por debajo de la miacutenima requeri-da para que el rodamiento funcione de forma segura

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Los arranques y paradas frecuentes los ambientes huacutemedos y sucios las temperaturas extremas y otras condiciones de servicio severas requieren cambios de aceite maacutes frecuentes que los indicados en la Tabla 8 Contacte al fabricante para obtener los intervalos de cambio de aceite para situaciones especiacuteficas o verifique regularmente el aceite en busca de decoloracioacuten o contaminacioacuten Reemplaacutecelo si fuese necesario Otra forma para determinar el intervalo del cambio de aceite es enviando a un laboratorio una muestra perioacutedica para su anaacutelisis

Tome las muestras de aceite con el motor en reposo para evitar remover mucho el lubricante Cuando cambie el aceite llene el caacuterter hasta el nivel que normalmente se ve ldquoen reposordquo a traveacutes del visor cuando la maacutequina estaacute parada

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Apeacutendice A Datos baacutesicos del motor y de su instalacioacuten

INSPECCION FISICA (escoja lo que aplique)Faltan partes o estaacuten dantildeadas Pintura exterior defi ciente Sin bloqueo de eje o bloqueo inadecuadoFuga de lubricante Pintura protectora del eje defi ciente Sin defectos visibles

Descripcioacuten de defectos y anomaliacuteas _________________________________________________________________

RESISTENCIA DE AISLAMIENTO NA NPResultado Tensioacuten aplicada Resistencia (megohms)

Pasa Fallo _____ Voltios CC

1-min ________ MΩ10-min _______ MΩ

HIPOT NA NPResultado Tensioacuten aplicada (indique CA o CC)

Pasa Fallo ________ Voltios CA CC

PRUEBA MONO FAacuteSICA DE ROTOR NA NPResultado Corriente (amps) Relacioacuten (max min)

Pasa Fallo

Max ___________Min ___________ __________

RESISTENCIA DE BOBINADOS NA NP

ResultadoResistencia (indique ohms o milliohms)

Cables 1 - 2 Cables 2 - 3 Cables 3 - 1 Pasa Fallo

_________ Ω mΩ

_________ Ω mΩ

_________ Ω mΩ

Si existen maacutes de 3 cables identifi que la conexioacuten entre ellos (ej 1-62-43-5 etc)

IMPULSO NA NPResultado Tensioacuten aplicada

Pasa Fallo ________ Voltios

ACCESORIOS NA NPFuncionan Tipo de dispositivo

Siacute No

Resistencias de calefaccioacuten

PRUEBAS ESTATICAS (MOTOR APAGADO)

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Nota NA signifi ca ldquono aplicardquo y NP signifi ca ldquono realizadardquo

EXENTRICIDAD DEL EJE DE SALIDA NA NPResultado Excentricidad Medida con indicador de

caraacutetula Pasa Fallo __________ (pul o mm)

DIAMETRO DEL EJE DE SALIDA NA NPResultado Diaacutemetro

Medida con microacutemetro Pasa Fallo __________ (pul o mm)

Comentarios sobre las pruebas estaacuteticas (si hay alguno) _________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Formato de muestraID del motor Instalado en FechaMarca Modelo Tipo Ndeg SerieTamantildeo constructivo Encerramiento Voltaje RPMHp kW Amperios a plena carga Efi ciencia a plena carga () Monofaacutesico TrifaacutesicoCoacutedigo Disentildeo Clase de aislamiento PesoRodamiento LA Rodamiento LOA Aplicacioacuten(es)Fecha Instal _______________Amperios en vacio ____ vatios ____

Datos baacutesicos Siacute No

Espectros de vibracioacutenSiacute No

Datos de alineacioacuten Siacute No

Estado del motor Nuevo Reparado Almacenado Ubicacioacuten del motor Motivo del reemplazoHistorial de reparacioacutenComentarios (si hay alguno)

RELACIOacuteN DE ABSORCIOacuteN DIELEacuteCTRICA NA NPResultado 6030 sec (DAR) Condicioacuten

Pasa Fallo

lt 11 Pobre11 a 124 Cuestionable125 a 13 Aceptable14 a 16 Buenogt 16 Exelente

Mida la resistencia de aislamiento (IR) a los 30 segundos y a los 60 segundos con un instrumento digital Divida el valor a los 60-segundos entre el valor a los 30 segundos

Formato de muestra

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Continuacioacuten del formato

NOTAS

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Comentarios sobre las pruebas dinaacutemicas (si hay alguno) __________________________________________________________

PRUEBAS DINAacuteMICAS (MOTOR EN LIacuteNEA)

PRUEBAS EN VACIO NA NPFecha Amps Vatios

Comentarios

ANAacuteLISIS VIBRACIONAL NA NPSe tomaron espectros de vibraciones Siacute NoSi la respuesta es siacute no apunte abajo los datos de las medidas de vibracioacuten)

Resultado

Velocidad de la vibracioacuten medida en puls mms

Lado acoplamientoabajo

OLado op acoplamientoarriba

Pasa Fallo

Horizontal ________ Horizontal ________Vertical ___________ Vertical ___________Axial _____________ Axial _____________

Nota NA signifi ca ldquono aplicardquo y NP signifi ca ldquono realizadardquo

DATOS DE ALINEAMIENTO NA NP

RPMInstalacioacuten En servicio

RPMInstalacioacuten En servicio

Mils mm Mils mm Mils mm Mils mm

Acop

lam

ient

os

corto

s

Desalineamientoparalelo

Acop

lam

ient

os

con

esp

acia

dore

s Desalineamiento paralelo por pul-gada de distanciaDesalineamiento

angular

Pie suave Todas Pie suave Todas

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Apeacutendice B Como leer la placa de datos de un motor

Informacioacuten generalCuando compre o sustituya un motor preste atencioacuten a la terminologiacutea de la placa de datos que describe sus caracteriacutesticas de funcionamiento y su aplicacioacuten Un detalle aparentemente pequentildeo como ldquoDisentildeordquo podriacutea condicionar su eleccioacuten Estar familiarizado con la terminologiacutea de la placa de datos le ayudaraacute a resolver prob-lemas inesperados de funcionamiento

Informacioacuten necesaria Aunque se pueden suministrar maacutes detalles la norma NEMA MG 1 1040 requiere que la placa de datos de un motor cuente con la siguiente informacioacuten (vea la Figura B1) Tamantildeo constructivo (FR) Este normalmente se indica mediante 2 oacute 3 diacutegitos seguidos por una o maacutes letras

que identifican las dimensiones importantes de montaje del motor ej altura de eje y distancias entre los huec-os de fijacioacuten)

Tipo (TYPE) Los fabricantes pueden emplear la casilla opcional de la placa de datos ldquoTyperdquo para designar una familia de productos o rellenarla con otro tipo de adjetivo que identifiquen el montaje la forma o la funcioacuten del motor

Figura B1 Tiacutepica placa de datos NEMA en la que la informacioacuten requerida estaacute resaltadaFigure B1 Typical NEMA nameplate with required information highlighted

FR TYPE

PH

HP RPM SF

VOLTS NEMA NOM EFF

AMPS CODE DES

SF AMPS PF

Temperaturaambiente maacutexima

Tamantildeo constructivo

Nota Las placas de datos pueden incluir el nombre delfabricante y normalmente la ubicacioacuten de su sede principal

Nuacutemero de fases

Clase de aislamiento

Potenciade salida

Corriente acarga nominal

Velocidad acarga nominal

Letra coacutedigo para loskVA de rotor bloqueado

Letra dedisentildeo

Voltaje

Ciclo de trabajoo uso

Frecuencia

Factor se servicio(si es diferente a 10)

Tipo delfabricante

Eficiencia nominalNEMA (cuando searequerida)ldquoPROTEGIDOTERMICAMENTErdquo (siel motor proporcionatoda la proteccioacutendescrita en la normaNEMA MG 1 1256)ldquoPROTECCIOacuteN PORSOBRETEMPERATURA___rdquo y nuacutemero deldispositivo de proteccioacuten(para motores gt1 HP con dispositivos o sistemas de proteccioacuten)

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Potencia de salida (kW) Normalmente expresada en hp o kW este dato indica el valor de la potencia mecaacuteni-ca del motorndashej su capacidad para entregar a la velocidad nominal el torque requerido por la carga

hp = 134 x kW a la inversa kW = 0746 x hp

Ciclo de trabajo o uso (DUTY) Esta designacioacuten especifica el lapso de tiempo durante el cual el motor puede entregar su potencia nominal de forma segura Normalmente es ldquocontinuordquo (Cont) lo que NEMA define como indefinido El ciclo de trabajo de los motores que funcionan de forma intermitente (ej gruacuteas polipastos y actu-adores de vaacutelvulas) generalmente se expresa en minutos Ver la norma NEMA MG 11036

Temperatura ambiente maacutexima Esta es la temperatura maacutexima permitida en el aire circundante para garan-tizar que la temperatura maacutexima de operacioacuten del motor no excede el liacutemite del sistema de aislamiento La temperatura ambiente estaacutendar es de 40degC (104degF) Ver la Nota I en la norma NEMA MG 1 1244

Clase de aislamiento (CLASS INS CLS INSUL CLASS) Esta indica la temperatura que puede soportar el bobinado de un motor y se designa industrialmente con las letras A B F H Entre mayor sea la letra del alfabeto maacutes alta seraacute la temperatura segura de operacioacuten y el bobinado duraraacute maacutes a cualquier temperatura de funcionamiento dada

Velocidad a carga nominal (RPM) Esta es la velocidad a la cual se suministra la potencia de salida a la carga (velocidad a plena carga) Esta seraacute un poco menor que la velocidad sincroacutenica-ej la velocidad del campo magneacutetico rotativo del estator La diferencia entre las dos es la ldquovelocidad de deslizamientordquo o ldquorpm de desli-zamientordquo La Tabla B1 muestra las velocidades a plena carga tiacutepicas para motores pequentildeos y medianos

Tabla B1 Comparacioacuten entre la velocidad sincroacutenica y la velocidad a plena carga para motores de 60 Hz

Velocidad sincroacutenica RPM tiacutepica a plena carga3600 34501800 17501200 1140900 850

Reducir las rpm de deslizamiento aumenta la eficiencia del motor por lo que los disentildeos maacutes eficientes nor-malmente tienen velocidades a plena carga maacutes altas Esto puede ser problemaacutetico a la hora de reemplazar los motores de alta eficiencia en algunas aplicaciones Por ejemplo las bombas centriacutefugas y los ventiladores normalmente demandan una potencia de entrada que variacutea con las rpm elevadas al cubo lo que significa que un pequentildeo incremento en la velocidad produce un aumento mucho maacutes grande de potencia En aplicaciones similares tenga cuidado con esto antes de seleccionar un motor de reemplazo maacutes eficiente

El valor de la temperatura ambiente algunas veces se confunde con el incremento de temperatura El incremento de temperatura normalmente no estaacute expresado en la placa de datos pero la clase de aislamiento siacute El incremento de temperatura se basa en una combinacioacuten de factores como el tipo de encerramiento del motor la clase de aislamiento y el factor de servicio

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Frecuencia (HZ) La frecuencia normalizada en Norte Ameacuterica es 60 Hz y en otras partes del mundo gen-eralmente es de 50 Hz Si la placa de datos muestra maacutes de una frecuencia tambieacuten deberaacute indicar las caracteriacutesticas que dependen de cada una de ellas El aumento del uso de variadores de frecuencia (VFDs) demanda que exista un rango de frecuencias en la placa de datos Si aparece solo una frecuencia consulte al fabricante antes de accionar el motor con un VFD En las aplicaciones que no usan variadores de frecuencia la norma NEMA MG 1 permite una variacioacuten de solo plusmn5 de la frecuencia

Nuacutemero de fases (PH) Una o tres Los motores incluidos en el alcance de este manual son trifaacutesicos alimenta-dos con tres liacuteneas de corriente alterna (CA)

Corriente nominal(AMPS) La corriente nominal son los amperios a potencia nominal (hp) y a frecuencia y voltaje de placa Exceder el valor de la corriente nominal auacuten en una sola fase acortaraacute la vida teacutermica del bobinado

No trate de calcular la carga de un motor a partir de su corriente La corriente del motor no es directamente proporcional a la carga Condiciones como voltajes de liacutenea des-balanceados tensiones por debajo de la nominal o ambas cosas pueden ocasionar que la corriente se desviacutee de los amperios de placa Para obtener un sistema de corrientes equilibrado en aplicaciones con VFD revise tanto el motor como el drive

Voltaje (VOLTS) La norma NEMA MG 1 define los valores de voltaje normalizados para los motores trifaacutesi-cos Entre los maacutes comunes tenemos 200 230 460 y 575volts

La norma NEMA MG 1 permite que un motor funcione a plusmn10 de su voltaje nominal y al mismo tiempo sentildea-la que esto puede acarrear problemas en el funcionamiento del motor (ej eficiencia) Por ejemplo si el voltaje aplicado se reduce un 10 el motor desarrollaraacute como miacutenimo un 20 menos de torque (par) La corriente de liacutenea tambieacuten puede aumentar (un 10 o maacutes) al igual que la temperatura de operacioacuten del motor

Algunos fabricantes indican en la placa diferentes valores de voltajes tales como los populares 208- 230460 V Dado que la tolerancia NEMA de plusmn10 aplicada a un voltaje de 230 voltios cubre la tensioacuten de 207 voltios (230 x 90 = 207) esto parece seguro El problema es que la tensioacuten real de una fuente de voltaje de 208 voltios puede caer tambieacuten por debajo de los 207 voltios

Ademaacutes aunque sea permitido ordenar la fabricacioacuten de un motor de 480 voltios para conectarlo en una red de 480 voltios no es recomendable En este caso el voltaje normalizado del motor deberiacutea ser de 460 voltios considerando que podriacutea haber una caiacuteda en la tensioacuten de liacutenea

La temperatura de operacioacuten a plena carga de un motor puede ser mayor funcionando con un voltaje des-balanceado que con un voltaje balanceado La eficiencia y la vida uacutetil del bobinado pueden disminuir incluso si la potencia del motor ha sido derrateada

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El desbalance de voltaje (ej diferentes vol-tajes de fase) con frecuencia es ignorado No obstante la norma NEMA MG 1 demanda la reduccioacuten de la potencia nominal si el desbal-ance es mayor al 1 Al maacuteximo desbalance de voltaje permitido del 5 la potencia se debe reducir un 25 (Figura B2) No con-funda desbalance de voltaje con variacioacuten de voltaje Como consecuencia de las peacuterdidas adicionales asociadas a ello un desbalance de voltaje tambieacuten reduce la eficiencia del motor

Letra coacutedigo para determinar los kVA a rotor bloqueado (CODE) La norma NEMA MG 1 10372 define los kVA por hp a rotor bloquea-do con una serie de letras coacutedigo (que van desde la A hasta la V)Generalmente entre maacutes alejada se encuentre la letra coacutedigo de la A mayor seraacute la corriente de Inrush por hp Un motor de repuesto con una letra coacutedigo ldquomayorrdquo puede requerir aguas arriba de la in-stalacioacuten aparamenta eleacutectrica diferente como un arrancador maacutes grande

Disentildeo (DES NEMA DESIGN DESIGN) La norma NEMA MG 1 119 define cuatro tipos de disentildeos de mo-tor (A B C y D) en teacuterminos de las caracteriacutesticas de torque(par) y corriente (ver las Tablas B2 y B3 y la Figura B3) La mayoriacutea de motores son fabricados con Disentildeo B debido a su relativa alta eficiencia y sus caracteriacutesticas de torque (par) Los motores con Disentildeo A pueden ser maacutes eficientes pero se emplean con menos frecuencia debido a que su relativa alta corriente de arranque puede causar molestos disparos en el sistema de proteccioacuten del motor Los motores con Disentildeo A tambieacuten pueden requerir arrancadores maacutes grandes que los normalizados

Tabla B2 Disentildeos NEMA versus caracteriacutesticas de torque y corriente

Disentildeo NEMA A B C D

Corriente a rotor bloqueado Alta Media Media Media

Torque a rotor bloqueado Medio Medio Alto Muy alto

Torque maacuteximo Alto Medio Alto Muy alto

Figura B2 Curva de derrateo por desbalance de voltaje

En la placa de datos designaciones que emplean letras similares tambieacuten representan otras carac-teriacutesticas del motor Lea cuidadosamente la placa para evitar mal interpretar la letra coacutedigo el disentildeo y la clase de aislamiento del motor

10

09

08

75 0 1 2 3 4 5

Porcentaje dedesbalance devoltaje

Desviacioacuten maacutex del voltaje promedioVoltaje promedio= 100 x

Ejemplo El voltaje promedio de 460 467 y 450 es 459 V La desviacioacuten maacutexima del promedio es 9 y el

de desbalance = 100 x = 1964599

FACT

OR D

E DE

RRAT

EO

DE DESBALANCE DE VOLTAJE

(Referencia NEMA Std MG 1 1436)

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Tabla B3 Aplicaciones tiacutepicas para diferentes disentildeos

Disentildeos NEMA Aplicaciones

A y B Ventiladores sopladores de aire bombas centriacutefugas compresores descargados y car-gas que requieran torques relativamente bajos

Disentildeo C Transportadores trituradoras bombas reciprocantes y compresores donde se requieren arranques con carga

Disentildeo D Picos de carga elevados que requieren grandes variaciones de velocidad como pun-zonadoras al igual que polipastos y ascensores

Torq

ue (

del

torq

ue a

ple

na c

arga

)

Velocidad ( de la velocidad sincroacutenica)

0

50

100

150

200

250

300

200 40 60 80 100

Disentildeo C oacute H

Disentildeo D

Disentildeo A B oacute N

Eficiencia nominal (NOM EFF) La eficiencia se define como la potencia de salida dividida entre la potencia de entrada expresada como porcentaje(SalidaEntrada) x 100NEMA requiere que la eficiencia de placa sea el valor ldquonominalrdquo basado en el promedio del mayor grupo de motores con el mismo disentildeo La eficiencia real de cualquier motor deberaacute estar dentro de un margen de toler-ancia basado en una variacioacuten en las peacuterdidas del motor de plusmn20 La eficiencia nominal a menudo es utilizada para calcular el consumo de energiacutea La eficiencia nominal debe ser incluida en la placa de datos de los mo-tores polifaacutesicos cuando asiacute lo exija la norma NEMA Std MG11259

Factor de servicio (SF) En una placa de datos es necesario indicar el valor del factor de servicio solo si es mayor de 10 Las normas industriales incluyen factores de servicio de 10 para motores totalmente cerrados

Figura B3 Curvas torque-velocidad para motores con disentildeo NEMA

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y de 115 para motores abiertos Tambieacuten hay disponibles una gran cantidad de motores totalmente cerrados enfriados con ventilador con factor de servicio 115 y existen motores con factores de servicio de 125 14 y maacutes altos

A frecuencia y voltaje nominales la sobrecarga permisible para un motor con un factor de servicio indicado en la placa es igual a la carga nominal multiplicada por ese factor de servicio Sin embargo tal operacioacuten afectaraacute de forma adversa la eficiencia el factor de potencia y el incremento de temperatura del motor

Protegido teacutermicamente (THERMALLY PROTECTED) Las palabras ldquoPROTEGIDO TERMICAMENTErdquo son necesarias si el motor proporciona toda la proteccioacuten descrita en la norma NEMA MG1 1256 (ver norma NEMA Std MG1 172 y 173)

Proteccioacuten por sobre-temperatura(OVERTEMP PROT_ ) Para identificar el tipo de proteccioacuten en motores con potencias nominales superiores a 1 hp provistos con dispositivos o sistemas de proteccioacuten por sobre-tem-peratura se debe escribir en el espacio en blanco un nuacutemero seguacuten lo establecido por la norma NEMA MG1 1257

Otros teacuterminosOtros teacuterminos que podriacutean aparecer en una placa NEMA incluyen Factor de potencia (FP) y condensadores de correccioacuten (MAX KVAR or MAX CORR KVAR) El factor de po-

tencia es la relacioacuten entre la potencia activa (vatios) y la potencia aparente (voltio amperios) del motor a plena carga Si el factor de potencia estaacute indicado en la placa NEMA recomienda expresarlo en porcentaje (no es un requisito)

La placa de datos tambieacuten puede indicar la capacidad maacutexima del condensador empleado para corregir el fac-tor de potencia con un texto como MAX CORR KVAR seguido de un valor numeacuterico en kilovars Utilizar un condensador maacutes grande que el indicado en placa podriacutea producir voltajes altos que pueden dantildear el motor u otro componente

Rodamientos (SHAFT END BRG DE BRG OPP END BRG ODE BRG) Algunos fabricantes proporcionan en la placa de sus motores los datos de los rodamientos que normalmente incluyen el rodamiento del lado acoplamiento o lado carga (shaft- or drive-end bearing) y el rodamiento lado opuesto acoplamiento o lado opuesto carga A pesar que las designaciones pueden variar entre un fabricantes de rodamientos y otro los tipos tamantildeos y modelos normalmente se indican de acuerdo con las normas de los fabricantes americanos de rodamientos mediante un ldquonuacutemero ABMArdquo

Nuacutemero de serie (SERIAL NO o SER NO) Las placas de datos normalmente incluyen la marca y el nuacutemero de serie del motor u otro nuacutemero exclusivo que puede ser usado para seguir la pista del motor a traveacutes del fabricante

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Apeacutendice C Recomendaciones para almacenar los motores

Aspectos baacutesicos para el almacenaje de motoresLos procedimientos apropiados de almacenaje pueden proteger el motor de dantildeos causados por el ambiente Determine los pasos a seguir basaacutendose en el lugar donde estaraacuten y en el tiempo de almacenamiento Menos de un mes Proteja el motor contra el clima y mantenga la temperatura de los bobinados 5-10degC (10-

20degF) por arriba del ambiente (vea maacutes adelante ldquoPreparacioacuten para el almacenajerdquo)

Maacutes de un mes Siga las recomendaciones dadas en ldquoPreparacioacuten para el almacenajerdquo y ldquoMantenimiento perioacutedicordquo de la Paacutegina 32

Estos intervalos de almacenaje y mantenimiento no son definitivos condiciones especiacuteficas ambientales pueden requerir programaciones diferentes No siempre es praacutectico tratar los motores pequentildeos con los mismos cuidados que se brindan a los motores maacutes grandes o maacutes criacuteticos

Preparacioacuten para el almacenaje Almacenamiento en un lugar cerrado Si es posible almacene los motores en un lugar cerrado y en aacutereas lim-

pias secas y calientes

Almacenamiento a intemperie Si esto fuese necesario cubra el motor con una lona hasta el suelo sin apretar-lo demasiado para permitir circulacioacuten de aire suficiente y minimizar la condensacioacuten Proteja el motor contra una inundacioacuten y vapores quiacutemicos peligrosos

Vibracioacuten ambiental Escoja un aacuterea alejada de fuen-tes de vibracioacuten ambiental tales como maquinarias pesadas aacutereas de produccioacuten carreteras muy transit-adas y viacuteas feacuterreas Cuando el motor se encuentra en reposo una exposicioacuten prolongada incluso a pequentildeas vibraciones puede dantildear sus rodamientosndashej for-macioacuten de estriacuteas (ver Figura C1) Si el motor va a ser almacenado en un aacuterea con alta vibracioacuten ambiental asegure el eje para prevenir que se mueva

Posicioacuten Almacene los motores horizontales en posicioacuten horizontal y los motores verticales en una posicioacuten vertical estable

Conserve los bobinados limpios y secos La mejor forma de preservar las propiedades de aislamiento de los bobinados es prevenir la condensacioacuten y la acumu-lacioacuten de humedad A no ser que la temperatura del aacuterea de almacenamiento esteacute controlada mantenga la temperatura de los bobinados 5-10degC (10-20degF) por arriba del ambiente energizando las resistencias de calefaccioacuten (si el motor las tiene) o aplicando ldquovoltaje reducidordquo a una fase del bobinado Otra forma es conservar el bobinado caliente con una fuentes de calor auxiliar por conveccioacuten o soplando aire caliente dentro del motor

Figura C1 El dantildeo del rodamiento que se muestra corresponde a una separacioacuten de los

elementos rodantes Este comenzoacute al estar sometido a vibracioacuten en reposo durante el

transporte o el almacenamiento

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Resistencia de aislamiento (IR) de los bobinados Antes de almacenar el motor mida y registre el valor de la IR corregido a una temperatura estaacutendar y vuelva a hacer lo mismo justo antes de poner el motor en servicio Antes de instalar el motor realice las acciones pertinentes para corregir cualquier descenso en la IR (Vea la Paacutegina 14 ldquoPrueba de Resistencia de aislamiento (IR) rdquo)

Plagas Tome precauciones para evitar que animales e insectos ingresen al motor Roedores serpientes paacutejaros u otros pequentildeos animales pueden dantildear el aislamiento del bobinado ademaacutes las avispas de barro y otros insectos similares pueden obstruir la ventilacioacuten o los agujeros de drenaje

Superficies del motor Recubra con pintura anti-oxidante todas las superficies externas mecanizadas (espe-cialmente las puntas del eje) y en ambientes huacutemedos tambieacuten recubra las zonas del eje en las que apoyan los cojinetes y otras superficies internas En las aacutereas tropicales aplique un fungicida para proteger los devanados Es posible que sea necesario desmontar el motor para remover la pintura protectora antes de poner el motor en servicio

Rodamientos lubricados con grasa Para prevenir la corrosioacuten y la contaminacioacuten durante largos periacuteodos de almacenamiento limpie las boquillas de entrada de grasa y remueva los tapones de drenaje antes de re-engrasar el motor con grasa compatible Despueacutes de la lubricacioacuten purgue el exceso de grasa o la grasa antigua de la caacutemara de lubricacioacuten haciendo funcionar el motor durante al menos 30 minutos con los tapones removidos

Si el motor ha sido almacenado por varios antildeos la grasa probablemente deberaacute estar endurecida y el tubo de drenaje podriacutea estar obstruido con grasa seca En este caso el motor deberaacute desmontarse para retirar la grasa antigua y posteriormente ser re-lubricado antes de su puesta en servicio

Rodamientos lubricados con aceite Siempre drene el aceite antes de mover el motor Despueacutes de situar el motor en el aacuterea de almacenamiento llene el caacuterter con el aceite correcto que tenga los inhibidores de corrosioacuten y oxidacioacuten adecuados Idealmente el aceite deberaacute cubrir completamente el rodamiento sin sobrepasar el cilindro o tubo que sirve para la contencioacuten del aceite o el sello de laberinto Antes de poner el motor en servicio drene y reemplace el aceite

No re-engrase los rodamientos con el drenaje cerrado o mientras el motor esteacute funcionando

Siempre drene el aceite antes de mover el motor De lo contrario el lubricante puede salpicar al exterior y contaminar los bobinados o incluso iniciar un efecto capilar que puede succionar aceite del caacuterter

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Mantenimiento perioacutedico Mensual Inspeccione el aceite para determinar si existen evidencias de humedad oxidacioacuten o contaminantes

Reemplace el aceite siempre que encuentre contaminacioacuten o cada 12 meses

Cada 1 oacute 3 meses Gire el eje manualmente varias veces para conservar la peliacutecula de lubricante en las pistas de los rodamientos o en los ejes de apoyo de los cojinetes Esto tambieacuten ayuda a prevenir dantildeos en los elementos rodantes (ej estriacuteas) que pueden ocurrir con el tiempo debido incluso a pequentildeas vibraciones

Cada 2 oacute 3 meses Mida la resistencia de aislamiento (IR) y compare los resultados corregidos por temperatura con los valores base tomados antes de almacenar el motor Antes de instalar el motor lleve a cabo las acciones necesarias para corregir cualquier descenso en la IR (Vea la Paacutegina 14 ldquoPrueba de Resistencia de aislamiento (IR)rdquo)

Cada 3 meses Inspeccione los rodamientos lubricados con grasa tomando una muestra del tubo de drenaje para ver si hay humedad oxidacioacuten o contaminacioacuten Si existe humedad probablemente los rodamientos pre-senten dantildeos por oxidacioacuten y sea necesario remplazarlos

Cada 5 antildeos Considere reemplazar la grasa y los rodamientos Para entonces el aceite y los ingredientes de la base de la grasa probablemente se hayan separado y las vibraciones de bajo nivel pueden haber causado es-triacuteas en las pistas de los rodamientos Si se ha acumulado humedad entre las bolas y las pistas pueden haberse presentado dantildeos por oxidacioacuten o corrosioacuten

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Glossary

Temperatura ambientendashLa temperatura del medio de refrigeracioacuten circundante conocida comuacutenmente como temperatura ambienteDato baacutesicondashUna medida tomada cuando el motor estaacute en buen estado que se usa como referencia para labores de seguimiento y anaacutelisisTorque maacuteximondashEl maacuteximo torque que el motor podraacute desarrollar a voltaje y frecuencia nominales sin que se presente una caiacuteda abrupta de la velocidad tambieacuten denominado torque de desenganche o par maacuteximoEficienciandashLa relacioacuten entre el trabajo uacutetil realizado y la energiacutea utilizada para producirlo Es la relacioacuten entre la potencia de salida dividida entre la potencia de entradaVelocidad a plena cargandashLa velocidad a la cual cualquier motor produce su potencia de salida nominalTorque a plena cargandashEl torque requerido para producir la potencia nominal a la velocidad de plena cargaMotor de propoacutesito generalndashMotor de induccioacuten de CA con potencia nominal menor o igual a 500 hp construc-cioacuten abierta o cerrada de trabajo continuo disentildeado con paraacutemetros normalizados con caracteriacutesticas estaacutendar para ser utilizado bajo condiciones de servicio sin restricciones en una aplicacioacuten particular (ver la norma NEMAMG1161)Hercio (Hz)ndashTerminologiacutea preferida para ciclos por segundo(frecuencia)Caballo de fuerza (hp)ndashUna unidad para la medida de la potencia de los motores o la velocidad a la que se hace el trabajo Un caballo de fuerza equivale a 33000 lb-pie por minuto (550 lbbullpie por segundo o 746 vatios Tam-bieacuten es la unidad de potencia de los motores fabricados en el continente norte americanoAislamientondashMaterial no conductivo que separa las partes de un motor que conducen corriente o los materiales adyacentes que se encuentran a diferente potencialKilovatio (kW)ndashUna unidad de potencia eleacutectrica Tambieacuten es la unidad de potencia de los motores eleacutectricos fabricados fuera del continente norte americanoCorriente a rotor bloqueadondashCorriente de liacutenea en estado estable medida a frecuencia y voltaje nominales con el rotor en reposoTorque a rotor bloqueadondashEl torque miacutenimo que el motor desarrollaraacute en reposo para todas las posiciones angu-lares del rotor cuando se aplican el voltaje nominal a frecuencia nominalNEMAndashSiglas de la National Electrical ManufacturersAssociationPolosndashLos polos magneacuteticos que se forman dentro del motor debido a la ubicacioacuten y la conexioacuten de los devana-dosIncremento de temperatura nominalndashEs el aumento de temperatura permisible por encima del ambiente para un motor que esteacute funcionando con cargaRotorndashEl elemento rotativo de cualquier motor o generadorDeslizamientondashLa diferencia entre la velocidad sincroacutenica y la velocidad de operacioacuten comparada con la veloci-dad sincroacutenica expresada en porcentaje Tambieacuten es la diferencia entre la velocidad sincroacutenica y la velocidad de operacioacuten expresada en rpm

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Pie suavendashUna condicioacuten en la cual las patas de un motor y la zona de la base en la que se apoyan no se encuen-tran en el mismo planoEstatorndashLa parte estaacutetica del motor este teacutermino describe comuacutenmente la parte estaacutecionaria del motor que con-tiene los devanadosVelocidad sincroacutenicandashLa velocidad del campo magneacutetico rotativo creado por el bobinado del estator Velocidad sincroacutenica = (Frecuencia x 120) (Nuacutemero de polos)TorquendashLa fuerza rotativa producida por un motor Las unidades del torque se expresan en lb-pie o lb-pul (siste-ma Ingleacutes) o newton-metro (sistema meacutetrico)TendenciandashAnaacutelisis del cambio presentado en una medida tomada durante muchos intervalos de medicioacuten

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Bibliografiacutea

ANSIEASA Standard AR100-2015 Recommended Practice for the Repair of Rotating Electrical Apparatus Electrical Apparatus Service Association Inc St Louis MO 2015 (For information call EASA at 314-993-2220 or browse to wwweasacom)

Electrical Engineering Pocket Handbook Electrical Apparatus Service Association Inc St Louis MO 2015 (For information call EASA at 314-993-2220 or visit wwweasacom)

Mechanical Reference Handbook Electrical Apparatus Service Association Inc St Louis MO 2015 (For information call EASA at 314-993-2220 or visit wwweasacom)

NEMA Standard MG 1-2014 Motors and Generators National Electrical Manufacturers Association Rosslyn VA 2014 (For information call NEMA at 703-841-3200 or visit wwwnemaorg)

NEMA Standard MG 10-2013 Energy Management Guide for Selection and Use of Fixed Frequency Medi-um AC Squirrel-Cage Polyphase Induction Motors National Electrical Manufacturers Association Rosslyn VA 2014 (For information call NEMA at 703-841-3200 or visit wwwnemaorg)

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Notas

Electrical Apparatus Service Association Inc1331 Baur Blvd bull St Louis MO 63132 bull 314-993-2220 bull Fax 314-993-1269

Email easainfoeasacom bull Website wwweasacom

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  • _GoBack
  • 1 Instalacioacuten arranque e informacioacuten baacutesica
    • 11 Consideraciones baacutesicas del sistema
    • 12 Instalacioacuten
    • 13 Procedimientos de arranque
    • 14 Datos baacutesicos
    • 15 Gestioacuten total del motor
      • 2 Seguimiento operacional y mantenimiento
        • 21 Aplicacioacuten-consideraciones especiacuteficas
        • 22 Mantenimiento preventivo predictivo y basado en la confiabilidad
        • 23 Inspeccioacuten y pruebas
        • 24 Re-engrase de los rodamientos
          • Datos baacutesicos del motor y de su instalaci
            • Formato de muestra
            • Otros teacuterminos
              • Como leer la placa de datos de un motor
                • Informacioacuten necesaria
                • Mantenimiento perioacutedico
                  • Recomendaciones para almacenar los motores
                    • Aspectos baacutesicos para el almacenaje de motores
                    • Preparacioacuten para el almacenaje
                      • Notas
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Prueba de relacioacuten de absorcioacuten dieleacutectrica (DAR) El valor del DAR indica la condicioacuten del bobinado com-parando una medida de resistencias de aislamiento tomada durante un periacuteodo de tiempo con otra medida tomada en un lapso de tiempo maacutes corto Mida la resistencia de aislamiento a los 30 segundos y posteriormente a los 60 segundos con un instrumento digital Para calcular el DAR divida la medida obtenida a los 60 segun-dos por la medida obtenida a los 30 segundos y consulte la tabla 3 para evaluar la condicioacuten del bobinado

Tabla 3 Evaluacioacuten de la relacioacuten de absorcioacuten dieleacutectrica (DAR)

6030 segundos (DAR) Condicioacutenlt 11 Pobre

11 a 124 Cuestionable125 a 13 Aceptable14 a 16 Buena

gt 16 Exelente

Medicioacuten de la resistencia de los bobinados Para verificar conexiones con alta resistencia o posibles conex-iones defectuosas mida la resistencia de los bobinados entre los terminales del motor utilizando un puente o un medidor digital para resistencias bajas (DLRO)

Medicioacuten de la inductancia y capacitancia Con equipos especializados de prueba se pueden comparar las inductancias y capacitancias entre cada par de cables del bobinado y verificar si existe alguacuten desbalance Aunque no hay normas industriales para la aceptacioacuten de estos desbalances los manuales de los fabricantes proporcionan algunas guiacuteas

Anaacutelisis de firma de corriente del motor (MCSA) Esta prueba diagnoacutestica problemas en el rotor detectan-do corrientes inducidas en los devanados del estator y comparando la amplitud de las bandas laterales a 2X frecuencia de deslizamiento a una frecuencia central de 50 oacute 60 Hz Un transformador de corriente (CT) tipo pinza amperimeacutetrica instalado en los cables del motor o los cables de control de un transformador de corriente producen una sentildeal que se muestra en la pantalla de un analizador de espectros generalmente un analizador de vibraciones FFT Para que la prueba sea efectiva la carga aplicada debe producir el deslizamiento sufici-ente para separar las bandas laterales de la frecuencia central Aunque no existen normas industriales para la aceptacioacuten de las pruebas de MSCA los valores de los manuales de los fabricantes sirven como guiacutea La Tabla 4 incluye los problemas que se pueden detectar con esta prueba

Tabla 4 Problemas en el rotor detectables con las pruebas MSCA

Problemas en el rotor Siacutentomas

Fallos de la jaula de ardilla Alta vibracioacuten a la velocidad de operacioacuten 1X con bandas laterales a la frecuencia de paso polar

Barras fisuradas Bandas laterales a la frecuencia de paso polar en los muacuteltiplos de la velocidad de operacioacuten

Barras abiertas o sueltas bull Altos niveles de vibracioacuten a la frecuencia de paso de las barras del rotorbull Bandas laterales a la frecuencia 2X alrededor de la frecuencia de paso de las barras

del rotorbull Muacuteltiplos de la frecuencia de paso de las barras del rotor

La frecuencia de paso de las barras del rotor es igual al nuacutemero de barras del rotor multiplicadas por la velocidad de operacioacuten

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Pruebas de hipot y de impulso (onda de choque) Estas dos pruebas evaluacutean el estado del sistema de aislamiento del motor aplicando a los bobinados una tensioacuten que excede la nominal (una sobretensioacuten) Las pruebas que utilizan sobretensiones pueden causar que un devanado falle provocando una parada de pro-duccioacuten es por esto que estas pruebas no deben formar parte de los programas de PM o PdM (Figura 8) Aunque estas pruebas normalmente no ocasionan dantildeos a los bobinados que se encuen-tran en buenas condiciones pueden causar que los devanados que tengan debilidades eleacutectricas fallen durante la prueba o un poco despueacutes de la misma Nunca aplique sobretensiones a un bobina-do sin contar con un plan B Es mejor que un motor falle bajo condiciones controladas que cuando se encuentre en servicio

Anaacutelisis de vibraciones La prueba mecaacutenica maacutes comuacuten en los programas de PM y PdM es el anaacutelisis de vibraciones utilizando un analizador de espectros FFT La transformada raacutepida de Fouri-er ( FFT) convierte los datos de la vibracioacuten en espectros (amplitud de las formas de onda vs frecuencia) dentro de un amplio rango de frecuencias (Figura 9) Para los motores horizontales los valores de las vibraciones generalmente se toman en los planos horizontal y vertical de ambos rodamientos y axialmente como miacutenimo en uno de los alojamientos de los rodamiento Los valores de vibracioacuten liacutemites seguacuten las normas NEMA aplican solo a motores desacop-ladosndashej a motores que no se encuentran instalados los valores descritos en artiacuteculos teacutecnicos independientes y en los manuales de los fabricantes de los equipos sirven como guiacutea

24 Re-engrase de los rodamientosLa experiencia demuestra que los rodamientos defectuosos causan maacutes fallos en motores que cualquier otra causa particular Para asegurar una larga vida y un funcionamiento confiable del motor verifique regularmente los niveles de lubricacioacuten de los rodamien-tos en busca de fugas y contaminacioacutenDetermine los intervalos de re-lubricacioacuten y el tipo y grado de lubricante adecuados teniendo en cuenta las recomendaciones del fabricante establecidas en la placa de lubricacioacuten (si estaacute disponible) De lo contrario siga las indicaciones descritas en este manual Funciones de los lubricantes Los lubricantes de los rodamientos realizan varias tareas fundamentales que

incluyen Separar las superficies de deslizamiento o de rodadura Reducir el desgaste Minimizar el coeficiente de friccioacuten (ej reduciendo el calentamiento) Remover el calor producido por la friccioacuten Impedir el ingreso de contaminacioacuten Prevenir la corrosioacuten

Figura 8 Las pruebas que emplean sobretensiones no deben formar parte de

un programa de PM o PdM

Velo

cida

d de

la v

ibra

cioacuten

(pul

s p

ico)

Frecuencia (CPM)

Maacutequinas Grado AAplica a maacutequinas sin requerimientos especiales de vibracioacuten

061 g picoAceleracioacuten

constante049 g

60 600 6000 60000 600000

Despla

zamien

to

cons

tante

0002

4rdquo pi

co-pi

co

Liacutemite 015 (montaje resiliente)

0001

9rdquo pi

co-pi

co Limite 012(montaje riacutegido)

Figura 9 Graacutefico NEMA de vibraciones globales

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Rodamientos lubricados con grasa A no ser que se encuentren ldquosellados de por vidardquo los rodamientos lu-bricados con grasa requieren un re-engrase perioacutedico a traveacutes de los tubos de lubricacioacuten Seleccione la grasa compatible la cantidad y los intervalos de lubricacioacuten de acuerdo con las siguientes directrices

Compatibilidad de la grasa No todas las grasas y los aditivos son compatibles por tanto es de vital impor-tancia determinar el tipo de grasa de los rodamientos y re-engrasarlos con un lubricante compatible Los efectos de la incompatibilidad de la grasa variacutean dependiendo de la aplicacioacuten el tipo y el grado de incom-patibilidad y van desde un aumento intermedio del desgaste del rodamiento hasta un fallo catastroacutefico de la maacutequina

Use la Tabla 5 como punto de partida para determinar la compatibilidad de la grasa man-teniendo los siguientes puntos en menteloz No mezcle grasas incompatiblesloz No mezcle grasas cuya compatibilidad se

encuentre al liacutemiteloz Auacuten si la Tabla 5 indica compatibilidad siem-

pre es mejor preguntar a ambos fabricantes No mezcle la grasa si existe una miacutenima dudaDiferentes formulaciones del mismo aceite pueden ser incompatibles por lo que re-lubri-car con grasas de la misma base (ej polyurea con otra polyurea) todaviacutea podriacutea causar problemas Los lubricantes pueden contener ademaacutes aditivos espesantes y algunos de ellos son incompatibles La mejor praacutectica consiste en utilizar la misma grasa que ya existe en los rodamientosndashsiempre y cuando sea la adecuada para la aplicacioacuten

Los signos de incompatibilidad de un lubricante o sus aditivos pueden incluir Aumentos inu-suales del calentamiento desgaste del metal vibracioacuten o emisioacuten ruido cambios inusuales en el color del lubricante un incremento suacutebito de partiacuteculas extrantildeas fugas debidas a los cambios de viscosidad formacioacuten de espuma y emulsionado separacioacuten aparente de fluidos o geles en los visores de aceite

Tabla 5 Compatibilidad de grasas

B = En el liacutemite C = Compatible | = Incompatible

Comp

lejo d

e alum

inio

Comp

lejo d

e bari

oEs

tearat

o de c

alcio

Calci

o anh

idro

Comp

lejo d

e calc

ioSu

lfona

to de

calci

oBe

ntona

(arci

lla)

Estea

rato d

e liio

Litio

anhid

roCo

mplej

o de l

itioPo

lyurea

Con

venc

ional

Polyu

rea es

table

al co

rte

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 Complejo de aluminio I I C I B I I I C I C 2 Complejo de bario I I C I C I I I I I B

3 Estearato de calcio I I C I C C C B C I C 4 Calcio anhidro C C C B B C C C C I C 5 Complejo de calcio I I I B I I I I C C C 6 Sulfonato de calcio B C C B | | B B C I C 7 Bentona (arcilla) I I C C I I | | I I B

8 Estearato de litio I I C C I B I C C I C

9 Litio anhidro I I B C I B I C C I C 10 Complejo de litio C I C C C C I C C I C

11 Polyurea convencional I I I I C I I I I I C 12 Polyurea estable al corte C B C C C C B C C C CEsta informacioacuten solo se debe usar como una guiacutea Consulte al fabricante de cada producto antes de mezclar grasas diferentes

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Cantidad de grasa Un llenado excesivo de la cavidad puede alterar la consistencia de la grasa(cortarla)ndashej calentamiento por friccioacuten que degrada el lubricante separando el aceite de los componentes baacutesicos El exceso de grasa tambieacuten puede contaminar el sistema de aislamiento del motor provocando un fallo prema-turo de los devanados Utilice la siguiente ecuacioacuten para estimar la cantidad de grasa que hay que aplicar durante el re-engrase

G = 011 x OD x W (unidades inglesas) or G = 00048 x OD x W (unidades meacutetricas) Donde G = cantidad de grasa (onzas fluidas o gramos) OD = diaacutemetro exterior del rodamiento( pulgadas o mm) W = ancho del rodamiento (pulgadas o mm) Caacutelculo simple de la cantidad de grasa para un rodamiento de bolas 318 OD = 748rdquo (190 mm) W = 169rdquo (43 mm)

G = 011 x 748rdquo x 169rdquo = 139 oz o G = 00048 x 190 mm x 43 mm = 39 gramos Intervalos de re-engrase Los intervalos de re-engrase para condiciones normales de operacioacuten dependen de la

velocidad y el diaacutemetro interno del rodamiento El intervalo de re-lu-bricacioacuten se calcula con ayuda de la Figura 10 de la siguiente forma loz Busque la velocidad del motor en

el eje horizontalloz Trace una liacutenea vertical desde las

rpm del motor hasta la curva que representa el diaacutemetro interior del rodamiento (en miliacutemetros) o hasta la siguiente medida maacutes pequentildea

loz Desde ese punto trace una liacutenea horizontal hasta interceptar las horas de operacioacuten aplicables para el tipo de rodamiento (intervalo de re-lubricacioacuten)

Condiciones de operacioacuten anormales (ej alta temperatura vibraciones y Figura 10 Intervalos de re-lubricacioacuten para rodamientos de

bolas o rodillos en maacutequinas con ejes horizontales en reposo

Limpie el engrasador y remueva el tapoacuten de drenaje del motor antes de engrasarlo Re-engrase con la cantidad de grasa recomendada para las dimensiones del rodamiento y despueacutes haga funcionar el motor durante al menos 30 minutos sin instalar el tapoacuten de drenaje para purgar el exceso de grasa o la grasa antigua de la caacutemara

1510000

642

100086343

252

15

10080605040302015

10

252

15

100008643

252

15

100075

543

252

15

10075

50

325

215

1000086

43

252

15

100086

43

215

100

HORA

S DE

FUN

CION

AMIE

NTO

C B A

Escala A Riacutegido de bolaslEscala B Rodillos ciliacutendricosEscala C Empuje-bolas y rodillos

RPM100 2 3 4 5 6 7 8 9 1000 2 3 4 5 6 7 8 9 10000

406080100120180200240280

Los intervalos de re-lubricacioacuten para condiciones habituales de funcionamiento pueden ser determinados en funcioacuten dela velocidad y el diaacutemetro interior del rodamiento El diagrama es vaacutelido para rodamientos de maacutequinas con ejeshorizontales en reposo bajo condiciones normales

TIPO DE RODAMIENTO

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contaminacioacuten) pueden requerir un aumento de la frecuencia de re-lubricacioacuten Aparte de la experiencia con la aplicacioacuten no existen reglas simples para determinar el aumento en la frecuencia de re-lubricacioacuten

Rodamientos lubricados con aceite Seleccione el aceite compatible la viscosidad y los intervalos de lubri-cacioacuten de acuerdo con las siguientes directrices

Compatibilidad del aceite Los fabricantes de aceites utilizan muchos aditivos diferentes y algunos de ellos son incompatibles La incompatibilidad de los aditivos del aceite puede producir los mismos problemas ocasionados por la incompatibilidad de las grasas por lo que la mejor praacutectica consiste en determinar el tipo de aceite que hay dentro del caacuterter y re-lubricar con el mismo-siempre y cuando sea apropiado para la aplicacioacuten Si fuese necesario utilizar un aceite diferente pregunte a ambos fabricantes si son compatibles No mezcle los aceites si existe una miacutenima duda

Viscocidad del aceite para rodamientos de bolas y rodillos La Tabla 6 proporciona las directrices para seleccionar la viscosidad del aceite en motores horizontales provistos con rodamientos de bolas y rodillos tomando como baseloz La temperatura de operacioacuten (degC o degF)loz El diaacutemetro medio del rodamiento (dm = (ID + OD)2) en mmloz Velocidad de operacioacuten (n) en rpmloz Nivel de carga del rodamiento (suavenormal o pesadoimpacto)

Tabla 6 Efecto de la temperatura en la seleccioacuten de la viscosidad del aceite para rodamientos de bolas y rodillos en motores horizontales

Viscosidad cinemaacutetica adecuadandashgrado de viscosidad ISO carga suavenormal o [carga pesadaimpacto]

Temperatura de operacioacuten degC (degF)

valor dmn

600000 oacute maacutes 300000 a 600000 300000 o menos

-30 ~ 0 (-22 ~ 32) 15 22 oacute 46 (todas las cargas)

15 22 oacute 46 (todas las cargas)

15 22 oacute 46 todas las cargas)

0 ~ 60 (32 ~ 140) 7 10 oacute 22 [NA] 32 [56 oacute 68] 56 [68]

60 ~ 100 (140 ~ 212) 22 32 oacute 56 [NA] 32 oacute 56 [56 oacute 68] 56 oacute 68 [68 oacute 100]

100 ~ 150 (212 ~ 302) NA (todas las cargas) 56 oacute 68 [68 oacute 100] 56 oacute 68 [100 oacute 460]

Ejemplo Calcule la viscosidad correcta bajo condiciones normales de carga de un rodamiento de bolas 6210 que funciona a 3600 rpm a 90degC (194degF)ndashej la relacioacuten entre la capacidad dinaacutemica del rodamiento y la carga aplicada (Cr Pr) estaacute entre 006 y 012 (006 lt Cr Pr lt012)

loz Calcule el diaacutemetro medio del rodamiento(ID + OD)2) = dm (en mm)(50 + 90)2 = 70 mm

loz Calcule el valor dmn multiplicando el diaacutemetro medio por la velocidad de operacioacuten dm (mm) x n (rpm) = dmn70 x 3600 = 252000 dmn

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loz Seleccione la viscosidad apropiada en la Tabla 6 (en este caso es un aceite para rodamientos o turbinas ISO VG 56 oacute VG 68 )En los motores verticales utilice como guiacutea la Tabla 7 para seleccionar la viscosidad correcta independien-temente del tamantildeo del rodamiento o la velocidad (Nota Si la placa de lubricacioacuten del motor especifica aceite sinteacutetico NO lo sustituya por otro tipo de aceite)

Tabla 7 Viscosidad del aceite en motores verticales con rodamientos de bolas o rodillos

Rodamientos de empuje de bolas de contacto angular

Rodamientos de empuje de rodillos esfeacutericos

Rango de tem-peratura ambiente

Hasta 38degC (100degF)

Por encima de 38degC hasta 60degC (100degF a 140degF)

Hasta 4degC (40degF)

Por encima de 4degC hasta 60degC (40degF a 140degF)

ISO VG 32 68 68 150

Viscosidad del aceite e intervalos de lubricacioacuten para motores con cojinetes anti-friccioacuten En los cojinetes anti-friccioacuten la tolerancia que existe entre su diaacutemetro interno y la zona del eje en la cual se apoya es criacutetica Cualquier pequentildeo contacto metal-metal puede aumentar la temperatura del cojinete y los dantildeos asociados a ello( friccioacuten estriado metal fundido) pueden degradar raacutepidamente el cojinete lo que podriacutea ocasionar un fallo catastroacutefico Para conservar las tolerancias de los cojinetes anti-friccioacuten siga las directrices indicadas en la Tabla 8

Tabla 8 Viscosidad del aceite e intervalos de lubricacioacuten en motores con cojinetes anti-friccioacutens

Temperatura ambiente inicial y rango de temperaturas de operacioacuten degC (degF)

Velocidades del eje (rpm)

Rango de viscosidad ISO

Intervalo de lubricacioacuten

Por debajo de 10degC (50degF) Todas Consulte al fabricante ---

10degC a 32degC(50degF a 90degF)

Mayor a 1800 32 a 68 5000 horas de trabajo o 1 antildeo lo que ocurra primero

Hasta 1800 68 a 100 1 antildeo

Arriba de 32degC (90degF) Todas Consulte al fabricante ---

Intervalos de re-lubricacioacuten con aceite Seleccione los intervalos de re-lubricacioacuten siguiendo las instruc-ciones del fabricante (si estaacuten disponibles) De lo contrario utilice los intervalos indicados en la Tabla 8

ADVERTENCIA Si la unidad tiene bobinas enfriadas por agua esta refrigeracioacuten deberaacute estar operativa De lo contrario la viscosidad del aceite puede caer por debajo de la miacutenima requeri-da para que el rodamiento funcione de forma segura

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Los arranques y paradas frecuentes los ambientes huacutemedos y sucios las temperaturas extremas y otras condiciones de servicio severas requieren cambios de aceite maacutes frecuentes que los indicados en la Tabla 8 Contacte al fabricante para obtener los intervalos de cambio de aceite para situaciones especiacuteficas o verifique regularmente el aceite en busca de decoloracioacuten o contaminacioacuten Reemplaacutecelo si fuese necesario Otra forma para determinar el intervalo del cambio de aceite es enviando a un laboratorio una muestra perioacutedica para su anaacutelisis

Tome las muestras de aceite con el motor en reposo para evitar remover mucho el lubricante Cuando cambie el aceite llene el caacuterter hasta el nivel que normalmente se ve ldquoen reposordquo a traveacutes del visor cuando la maacutequina estaacute parada

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Apeacutendice A Datos baacutesicos del motor y de su instalacioacuten

INSPECCION FISICA (escoja lo que aplique)Faltan partes o estaacuten dantildeadas Pintura exterior defi ciente Sin bloqueo de eje o bloqueo inadecuadoFuga de lubricante Pintura protectora del eje defi ciente Sin defectos visibles

Descripcioacuten de defectos y anomaliacuteas _________________________________________________________________

RESISTENCIA DE AISLAMIENTO NA NPResultado Tensioacuten aplicada Resistencia (megohms)

Pasa Fallo _____ Voltios CC

1-min ________ MΩ10-min _______ MΩ

HIPOT NA NPResultado Tensioacuten aplicada (indique CA o CC)

Pasa Fallo ________ Voltios CA CC

PRUEBA MONO FAacuteSICA DE ROTOR NA NPResultado Corriente (amps) Relacioacuten (max min)

Pasa Fallo

Max ___________Min ___________ __________

RESISTENCIA DE BOBINADOS NA NP

ResultadoResistencia (indique ohms o milliohms)

Cables 1 - 2 Cables 2 - 3 Cables 3 - 1 Pasa Fallo

_________ Ω mΩ

_________ Ω mΩ

_________ Ω mΩ

Si existen maacutes de 3 cables identifi que la conexioacuten entre ellos (ej 1-62-43-5 etc)

IMPULSO NA NPResultado Tensioacuten aplicada

Pasa Fallo ________ Voltios

ACCESORIOS NA NPFuncionan Tipo de dispositivo

Siacute No

Resistencias de calefaccioacuten

PRUEBAS ESTATICAS (MOTOR APAGADO)

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Nota NA signifi ca ldquono aplicardquo y NP signifi ca ldquono realizadardquo

EXENTRICIDAD DEL EJE DE SALIDA NA NPResultado Excentricidad Medida con indicador de

caraacutetula Pasa Fallo __________ (pul o mm)

DIAMETRO DEL EJE DE SALIDA NA NPResultado Diaacutemetro

Medida con microacutemetro Pasa Fallo __________ (pul o mm)

Comentarios sobre las pruebas estaacuteticas (si hay alguno) _________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Formato de muestraID del motor Instalado en FechaMarca Modelo Tipo Ndeg SerieTamantildeo constructivo Encerramiento Voltaje RPMHp kW Amperios a plena carga Efi ciencia a plena carga () Monofaacutesico TrifaacutesicoCoacutedigo Disentildeo Clase de aislamiento PesoRodamiento LA Rodamiento LOA Aplicacioacuten(es)Fecha Instal _______________Amperios en vacio ____ vatios ____

Datos baacutesicos Siacute No

Espectros de vibracioacutenSiacute No

Datos de alineacioacuten Siacute No

Estado del motor Nuevo Reparado Almacenado Ubicacioacuten del motor Motivo del reemplazoHistorial de reparacioacutenComentarios (si hay alguno)

RELACIOacuteN DE ABSORCIOacuteN DIELEacuteCTRICA NA NPResultado 6030 sec (DAR) Condicioacuten

Pasa Fallo

lt 11 Pobre11 a 124 Cuestionable125 a 13 Aceptable14 a 16 Buenogt 16 Exelente

Mida la resistencia de aislamiento (IR) a los 30 segundos y a los 60 segundos con un instrumento digital Divida el valor a los 60-segundos entre el valor a los 30 segundos

Formato de muestra

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Continuacioacuten del formato

NOTAS

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Comentarios sobre las pruebas dinaacutemicas (si hay alguno) __________________________________________________________

PRUEBAS DINAacuteMICAS (MOTOR EN LIacuteNEA)

PRUEBAS EN VACIO NA NPFecha Amps Vatios

Comentarios

ANAacuteLISIS VIBRACIONAL NA NPSe tomaron espectros de vibraciones Siacute NoSi la respuesta es siacute no apunte abajo los datos de las medidas de vibracioacuten)

Resultado

Velocidad de la vibracioacuten medida en puls mms

Lado acoplamientoabajo

OLado op acoplamientoarriba

Pasa Fallo

Horizontal ________ Horizontal ________Vertical ___________ Vertical ___________Axial _____________ Axial _____________

Nota NA signifi ca ldquono aplicardquo y NP signifi ca ldquono realizadardquo

DATOS DE ALINEAMIENTO NA NP

RPMInstalacioacuten En servicio

RPMInstalacioacuten En servicio

Mils mm Mils mm Mils mm Mils mm

Acop

lam

ient

os

corto

s

Desalineamientoparalelo

Acop

lam

ient

os

con

esp

acia

dore

s Desalineamiento paralelo por pul-gada de distanciaDesalineamiento

angular

Pie suave Todas Pie suave Todas

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Apeacutendice B Como leer la placa de datos de un motor

Informacioacuten generalCuando compre o sustituya un motor preste atencioacuten a la terminologiacutea de la placa de datos que describe sus caracteriacutesticas de funcionamiento y su aplicacioacuten Un detalle aparentemente pequentildeo como ldquoDisentildeordquo podriacutea condicionar su eleccioacuten Estar familiarizado con la terminologiacutea de la placa de datos le ayudaraacute a resolver prob-lemas inesperados de funcionamiento

Informacioacuten necesaria Aunque se pueden suministrar maacutes detalles la norma NEMA MG 1 1040 requiere que la placa de datos de un motor cuente con la siguiente informacioacuten (vea la Figura B1) Tamantildeo constructivo (FR) Este normalmente se indica mediante 2 oacute 3 diacutegitos seguidos por una o maacutes letras

que identifican las dimensiones importantes de montaje del motor ej altura de eje y distancias entre los huec-os de fijacioacuten)

Tipo (TYPE) Los fabricantes pueden emplear la casilla opcional de la placa de datos ldquoTyperdquo para designar una familia de productos o rellenarla con otro tipo de adjetivo que identifiquen el montaje la forma o la funcioacuten del motor

Figura B1 Tiacutepica placa de datos NEMA en la que la informacioacuten requerida estaacute resaltadaFigure B1 Typical NEMA nameplate with required information highlighted

FR TYPE

PH

HP RPM SF

VOLTS NEMA NOM EFF

AMPS CODE DES

SF AMPS PF

Temperaturaambiente maacutexima

Tamantildeo constructivo

Nota Las placas de datos pueden incluir el nombre delfabricante y normalmente la ubicacioacuten de su sede principal

Nuacutemero de fases

Clase de aislamiento

Potenciade salida

Corriente acarga nominal

Velocidad acarga nominal

Letra coacutedigo para loskVA de rotor bloqueado

Letra dedisentildeo

Voltaje

Ciclo de trabajoo uso

Frecuencia

Factor se servicio(si es diferente a 10)

Tipo delfabricante

Eficiencia nominalNEMA (cuando searequerida)ldquoPROTEGIDOTERMICAMENTErdquo (siel motor proporcionatoda la proteccioacutendescrita en la normaNEMA MG 1 1256)ldquoPROTECCIOacuteN PORSOBRETEMPERATURA___rdquo y nuacutemero deldispositivo de proteccioacuten(para motores gt1 HP con dispositivos o sistemas de proteccioacuten)

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Potencia de salida (kW) Normalmente expresada en hp o kW este dato indica el valor de la potencia mecaacuteni-ca del motorndashej su capacidad para entregar a la velocidad nominal el torque requerido por la carga

hp = 134 x kW a la inversa kW = 0746 x hp

Ciclo de trabajo o uso (DUTY) Esta designacioacuten especifica el lapso de tiempo durante el cual el motor puede entregar su potencia nominal de forma segura Normalmente es ldquocontinuordquo (Cont) lo que NEMA define como indefinido El ciclo de trabajo de los motores que funcionan de forma intermitente (ej gruacuteas polipastos y actu-adores de vaacutelvulas) generalmente se expresa en minutos Ver la norma NEMA MG 11036

Temperatura ambiente maacutexima Esta es la temperatura maacutexima permitida en el aire circundante para garan-tizar que la temperatura maacutexima de operacioacuten del motor no excede el liacutemite del sistema de aislamiento La temperatura ambiente estaacutendar es de 40degC (104degF) Ver la Nota I en la norma NEMA MG 1 1244

Clase de aislamiento (CLASS INS CLS INSUL CLASS) Esta indica la temperatura que puede soportar el bobinado de un motor y se designa industrialmente con las letras A B F H Entre mayor sea la letra del alfabeto maacutes alta seraacute la temperatura segura de operacioacuten y el bobinado duraraacute maacutes a cualquier temperatura de funcionamiento dada

Velocidad a carga nominal (RPM) Esta es la velocidad a la cual se suministra la potencia de salida a la carga (velocidad a plena carga) Esta seraacute un poco menor que la velocidad sincroacutenica-ej la velocidad del campo magneacutetico rotativo del estator La diferencia entre las dos es la ldquovelocidad de deslizamientordquo o ldquorpm de desli-zamientordquo La Tabla B1 muestra las velocidades a plena carga tiacutepicas para motores pequentildeos y medianos

Tabla B1 Comparacioacuten entre la velocidad sincroacutenica y la velocidad a plena carga para motores de 60 Hz

Velocidad sincroacutenica RPM tiacutepica a plena carga3600 34501800 17501200 1140900 850

Reducir las rpm de deslizamiento aumenta la eficiencia del motor por lo que los disentildeos maacutes eficientes nor-malmente tienen velocidades a plena carga maacutes altas Esto puede ser problemaacutetico a la hora de reemplazar los motores de alta eficiencia en algunas aplicaciones Por ejemplo las bombas centriacutefugas y los ventiladores normalmente demandan una potencia de entrada que variacutea con las rpm elevadas al cubo lo que significa que un pequentildeo incremento en la velocidad produce un aumento mucho maacutes grande de potencia En aplicaciones similares tenga cuidado con esto antes de seleccionar un motor de reemplazo maacutes eficiente

El valor de la temperatura ambiente algunas veces se confunde con el incremento de temperatura El incremento de temperatura normalmente no estaacute expresado en la placa de datos pero la clase de aislamiento siacute El incremento de temperatura se basa en una combinacioacuten de factores como el tipo de encerramiento del motor la clase de aislamiento y el factor de servicio

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Frecuencia (HZ) La frecuencia normalizada en Norte Ameacuterica es 60 Hz y en otras partes del mundo gen-eralmente es de 50 Hz Si la placa de datos muestra maacutes de una frecuencia tambieacuten deberaacute indicar las caracteriacutesticas que dependen de cada una de ellas El aumento del uso de variadores de frecuencia (VFDs) demanda que exista un rango de frecuencias en la placa de datos Si aparece solo una frecuencia consulte al fabricante antes de accionar el motor con un VFD En las aplicaciones que no usan variadores de frecuencia la norma NEMA MG 1 permite una variacioacuten de solo plusmn5 de la frecuencia

Nuacutemero de fases (PH) Una o tres Los motores incluidos en el alcance de este manual son trifaacutesicos alimenta-dos con tres liacuteneas de corriente alterna (CA)

Corriente nominal(AMPS) La corriente nominal son los amperios a potencia nominal (hp) y a frecuencia y voltaje de placa Exceder el valor de la corriente nominal auacuten en una sola fase acortaraacute la vida teacutermica del bobinado

No trate de calcular la carga de un motor a partir de su corriente La corriente del motor no es directamente proporcional a la carga Condiciones como voltajes de liacutenea des-balanceados tensiones por debajo de la nominal o ambas cosas pueden ocasionar que la corriente se desviacutee de los amperios de placa Para obtener un sistema de corrientes equilibrado en aplicaciones con VFD revise tanto el motor como el drive

Voltaje (VOLTS) La norma NEMA MG 1 define los valores de voltaje normalizados para los motores trifaacutesi-cos Entre los maacutes comunes tenemos 200 230 460 y 575volts

La norma NEMA MG 1 permite que un motor funcione a plusmn10 de su voltaje nominal y al mismo tiempo sentildea-la que esto puede acarrear problemas en el funcionamiento del motor (ej eficiencia) Por ejemplo si el voltaje aplicado se reduce un 10 el motor desarrollaraacute como miacutenimo un 20 menos de torque (par) La corriente de liacutenea tambieacuten puede aumentar (un 10 o maacutes) al igual que la temperatura de operacioacuten del motor

Algunos fabricantes indican en la placa diferentes valores de voltajes tales como los populares 208- 230460 V Dado que la tolerancia NEMA de plusmn10 aplicada a un voltaje de 230 voltios cubre la tensioacuten de 207 voltios (230 x 90 = 207) esto parece seguro El problema es que la tensioacuten real de una fuente de voltaje de 208 voltios puede caer tambieacuten por debajo de los 207 voltios

Ademaacutes aunque sea permitido ordenar la fabricacioacuten de un motor de 480 voltios para conectarlo en una red de 480 voltios no es recomendable En este caso el voltaje normalizado del motor deberiacutea ser de 460 voltios considerando que podriacutea haber una caiacuteda en la tensioacuten de liacutenea

La temperatura de operacioacuten a plena carga de un motor puede ser mayor funcionando con un voltaje des-balanceado que con un voltaje balanceado La eficiencia y la vida uacutetil del bobinado pueden disminuir incluso si la potencia del motor ha sido derrateada

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El desbalance de voltaje (ej diferentes vol-tajes de fase) con frecuencia es ignorado No obstante la norma NEMA MG 1 demanda la reduccioacuten de la potencia nominal si el desbal-ance es mayor al 1 Al maacuteximo desbalance de voltaje permitido del 5 la potencia se debe reducir un 25 (Figura B2) No con-funda desbalance de voltaje con variacioacuten de voltaje Como consecuencia de las peacuterdidas adicionales asociadas a ello un desbalance de voltaje tambieacuten reduce la eficiencia del motor

Letra coacutedigo para determinar los kVA a rotor bloqueado (CODE) La norma NEMA MG 1 10372 define los kVA por hp a rotor bloquea-do con una serie de letras coacutedigo (que van desde la A hasta la V)Generalmente entre maacutes alejada se encuentre la letra coacutedigo de la A mayor seraacute la corriente de Inrush por hp Un motor de repuesto con una letra coacutedigo ldquomayorrdquo puede requerir aguas arriba de la in-stalacioacuten aparamenta eleacutectrica diferente como un arrancador maacutes grande

Disentildeo (DES NEMA DESIGN DESIGN) La norma NEMA MG 1 119 define cuatro tipos de disentildeos de mo-tor (A B C y D) en teacuterminos de las caracteriacutesticas de torque(par) y corriente (ver las Tablas B2 y B3 y la Figura B3) La mayoriacutea de motores son fabricados con Disentildeo B debido a su relativa alta eficiencia y sus caracteriacutesticas de torque (par) Los motores con Disentildeo A pueden ser maacutes eficientes pero se emplean con menos frecuencia debido a que su relativa alta corriente de arranque puede causar molestos disparos en el sistema de proteccioacuten del motor Los motores con Disentildeo A tambieacuten pueden requerir arrancadores maacutes grandes que los normalizados

Tabla B2 Disentildeos NEMA versus caracteriacutesticas de torque y corriente

Disentildeo NEMA A B C D

Corriente a rotor bloqueado Alta Media Media Media

Torque a rotor bloqueado Medio Medio Alto Muy alto

Torque maacuteximo Alto Medio Alto Muy alto

Figura B2 Curva de derrateo por desbalance de voltaje

En la placa de datos designaciones que emplean letras similares tambieacuten representan otras carac-teriacutesticas del motor Lea cuidadosamente la placa para evitar mal interpretar la letra coacutedigo el disentildeo y la clase de aislamiento del motor

10

09

08

75 0 1 2 3 4 5

Porcentaje dedesbalance devoltaje

Desviacioacuten maacutex del voltaje promedioVoltaje promedio= 100 x

Ejemplo El voltaje promedio de 460 467 y 450 es 459 V La desviacioacuten maacutexima del promedio es 9 y el

de desbalance = 100 x = 1964599

FACT

OR D

E DE

RRAT

EO

DE DESBALANCE DE VOLTAJE

(Referencia NEMA Std MG 1 1436)

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Tabla B3 Aplicaciones tiacutepicas para diferentes disentildeos

Disentildeos NEMA Aplicaciones

A y B Ventiladores sopladores de aire bombas centriacutefugas compresores descargados y car-gas que requieran torques relativamente bajos

Disentildeo C Transportadores trituradoras bombas reciprocantes y compresores donde se requieren arranques con carga

Disentildeo D Picos de carga elevados que requieren grandes variaciones de velocidad como pun-zonadoras al igual que polipastos y ascensores

Torq

ue (

del

torq

ue a

ple

na c

arga

)

Velocidad ( de la velocidad sincroacutenica)

0

50

100

150

200

250

300

200 40 60 80 100

Disentildeo C oacute H

Disentildeo D

Disentildeo A B oacute N

Eficiencia nominal (NOM EFF) La eficiencia se define como la potencia de salida dividida entre la potencia de entrada expresada como porcentaje(SalidaEntrada) x 100NEMA requiere que la eficiencia de placa sea el valor ldquonominalrdquo basado en el promedio del mayor grupo de motores con el mismo disentildeo La eficiencia real de cualquier motor deberaacute estar dentro de un margen de toler-ancia basado en una variacioacuten en las peacuterdidas del motor de plusmn20 La eficiencia nominal a menudo es utilizada para calcular el consumo de energiacutea La eficiencia nominal debe ser incluida en la placa de datos de los mo-tores polifaacutesicos cuando asiacute lo exija la norma NEMA Std MG11259

Factor de servicio (SF) En una placa de datos es necesario indicar el valor del factor de servicio solo si es mayor de 10 Las normas industriales incluyen factores de servicio de 10 para motores totalmente cerrados

Figura B3 Curvas torque-velocidad para motores con disentildeo NEMA

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y de 115 para motores abiertos Tambieacuten hay disponibles una gran cantidad de motores totalmente cerrados enfriados con ventilador con factor de servicio 115 y existen motores con factores de servicio de 125 14 y maacutes altos

A frecuencia y voltaje nominales la sobrecarga permisible para un motor con un factor de servicio indicado en la placa es igual a la carga nominal multiplicada por ese factor de servicio Sin embargo tal operacioacuten afectaraacute de forma adversa la eficiencia el factor de potencia y el incremento de temperatura del motor

Protegido teacutermicamente (THERMALLY PROTECTED) Las palabras ldquoPROTEGIDO TERMICAMENTErdquo son necesarias si el motor proporciona toda la proteccioacuten descrita en la norma NEMA MG1 1256 (ver norma NEMA Std MG1 172 y 173)

Proteccioacuten por sobre-temperatura(OVERTEMP PROT_ ) Para identificar el tipo de proteccioacuten en motores con potencias nominales superiores a 1 hp provistos con dispositivos o sistemas de proteccioacuten por sobre-tem-peratura se debe escribir en el espacio en blanco un nuacutemero seguacuten lo establecido por la norma NEMA MG1 1257

Otros teacuterminosOtros teacuterminos que podriacutean aparecer en una placa NEMA incluyen Factor de potencia (FP) y condensadores de correccioacuten (MAX KVAR or MAX CORR KVAR) El factor de po-

tencia es la relacioacuten entre la potencia activa (vatios) y la potencia aparente (voltio amperios) del motor a plena carga Si el factor de potencia estaacute indicado en la placa NEMA recomienda expresarlo en porcentaje (no es un requisito)

La placa de datos tambieacuten puede indicar la capacidad maacutexima del condensador empleado para corregir el fac-tor de potencia con un texto como MAX CORR KVAR seguido de un valor numeacuterico en kilovars Utilizar un condensador maacutes grande que el indicado en placa podriacutea producir voltajes altos que pueden dantildear el motor u otro componente

Rodamientos (SHAFT END BRG DE BRG OPP END BRG ODE BRG) Algunos fabricantes proporcionan en la placa de sus motores los datos de los rodamientos que normalmente incluyen el rodamiento del lado acoplamiento o lado carga (shaft- or drive-end bearing) y el rodamiento lado opuesto acoplamiento o lado opuesto carga A pesar que las designaciones pueden variar entre un fabricantes de rodamientos y otro los tipos tamantildeos y modelos normalmente se indican de acuerdo con las normas de los fabricantes americanos de rodamientos mediante un ldquonuacutemero ABMArdquo

Nuacutemero de serie (SERIAL NO o SER NO) Las placas de datos normalmente incluyen la marca y el nuacutemero de serie del motor u otro nuacutemero exclusivo que puede ser usado para seguir la pista del motor a traveacutes del fabricante

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Apeacutendice C Recomendaciones para almacenar los motores

Aspectos baacutesicos para el almacenaje de motoresLos procedimientos apropiados de almacenaje pueden proteger el motor de dantildeos causados por el ambiente Determine los pasos a seguir basaacutendose en el lugar donde estaraacuten y en el tiempo de almacenamiento Menos de un mes Proteja el motor contra el clima y mantenga la temperatura de los bobinados 5-10degC (10-

20degF) por arriba del ambiente (vea maacutes adelante ldquoPreparacioacuten para el almacenajerdquo)

Maacutes de un mes Siga las recomendaciones dadas en ldquoPreparacioacuten para el almacenajerdquo y ldquoMantenimiento perioacutedicordquo de la Paacutegina 32

Estos intervalos de almacenaje y mantenimiento no son definitivos condiciones especiacuteficas ambientales pueden requerir programaciones diferentes No siempre es praacutectico tratar los motores pequentildeos con los mismos cuidados que se brindan a los motores maacutes grandes o maacutes criacuteticos

Preparacioacuten para el almacenaje Almacenamiento en un lugar cerrado Si es posible almacene los motores en un lugar cerrado y en aacutereas lim-

pias secas y calientes

Almacenamiento a intemperie Si esto fuese necesario cubra el motor con una lona hasta el suelo sin apretar-lo demasiado para permitir circulacioacuten de aire suficiente y minimizar la condensacioacuten Proteja el motor contra una inundacioacuten y vapores quiacutemicos peligrosos

Vibracioacuten ambiental Escoja un aacuterea alejada de fuen-tes de vibracioacuten ambiental tales como maquinarias pesadas aacutereas de produccioacuten carreteras muy transit-adas y viacuteas feacuterreas Cuando el motor se encuentra en reposo una exposicioacuten prolongada incluso a pequentildeas vibraciones puede dantildear sus rodamientosndashej for-macioacuten de estriacuteas (ver Figura C1) Si el motor va a ser almacenado en un aacuterea con alta vibracioacuten ambiental asegure el eje para prevenir que se mueva

Posicioacuten Almacene los motores horizontales en posicioacuten horizontal y los motores verticales en una posicioacuten vertical estable

Conserve los bobinados limpios y secos La mejor forma de preservar las propiedades de aislamiento de los bobinados es prevenir la condensacioacuten y la acumu-lacioacuten de humedad A no ser que la temperatura del aacuterea de almacenamiento esteacute controlada mantenga la temperatura de los bobinados 5-10degC (10-20degF) por arriba del ambiente energizando las resistencias de calefaccioacuten (si el motor las tiene) o aplicando ldquovoltaje reducidordquo a una fase del bobinado Otra forma es conservar el bobinado caliente con una fuentes de calor auxiliar por conveccioacuten o soplando aire caliente dentro del motor

Figura C1 El dantildeo del rodamiento que se muestra corresponde a una separacioacuten de los

elementos rodantes Este comenzoacute al estar sometido a vibracioacuten en reposo durante el

transporte o el almacenamiento

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Resistencia de aislamiento (IR) de los bobinados Antes de almacenar el motor mida y registre el valor de la IR corregido a una temperatura estaacutendar y vuelva a hacer lo mismo justo antes de poner el motor en servicio Antes de instalar el motor realice las acciones pertinentes para corregir cualquier descenso en la IR (Vea la Paacutegina 14 ldquoPrueba de Resistencia de aislamiento (IR) rdquo)

Plagas Tome precauciones para evitar que animales e insectos ingresen al motor Roedores serpientes paacutejaros u otros pequentildeos animales pueden dantildear el aislamiento del bobinado ademaacutes las avispas de barro y otros insectos similares pueden obstruir la ventilacioacuten o los agujeros de drenaje

Superficies del motor Recubra con pintura anti-oxidante todas las superficies externas mecanizadas (espe-cialmente las puntas del eje) y en ambientes huacutemedos tambieacuten recubra las zonas del eje en las que apoyan los cojinetes y otras superficies internas En las aacutereas tropicales aplique un fungicida para proteger los devanados Es posible que sea necesario desmontar el motor para remover la pintura protectora antes de poner el motor en servicio

Rodamientos lubricados con grasa Para prevenir la corrosioacuten y la contaminacioacuten durante largos periacuteodos de almacenamiento limpie las boquillas de entrada de grasa y remueva los tapones de drenaje antes de re-engrasar el motor con grasa compatible Despueacutes de la lubricacioacuten purgue el exceso de grasa o la grasa antigua de la caacutemara de lubricacioacuten haciendo funcionar el motor durante al menos 30 minutos con los tapones removidos

Si el motor ha sido almacenado por varios antildeos la grasa probablemente deberaacute estar endurecida y el tubo de drenaje podriacutea estar obstruido con grasa seca En este caso el motor deberaacute desmontarse para retirar la grasa antigua y posteriormente ser re-lubricado antes de su puesta en servicio

Rodamientos lubricados con aceite Siempre drene el aceite antes de mover el motor Despueacutes de situar el motor en el aacuterea de almacenamiento llene el caacuterter con el aceite correcto que tenga los inhibidores de corrosioacuten y oxidacioacuten adecuados Idealmente el aceite deberaacute cubrir completamente el rodamiento sin sobrepasar el cilindro o tubo que sirve para la contencioacuten del aceite o el sello de laberinto Antes de poner el motor en servicio drene y reemplace el aceite

No re-engrase los rodamientos con el drenaje cerrado o mientras el motor esteacute funcionando

Siempre drene el aceite antes de mover el motor De lo contrario el lubricante puede salpicar al exterior y contaminar los bobinados o incluso iniciar un efecto capilar que puede succionar aceite del caacuterter

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Mantenimiento perioacutedico Mensual Inspeccione el aceite para determinar si existen evidencias de humedad oxidacioacuten o contaminantes

Reemplace el aceite siempre que encuentre contaminacioacuten o cada 12 meses

Cada 1 oacute 3 meses Gire el eje manualmente varias veces para conservar la peliacutecula de lubricante en las pistas de los rodamientos o en los ejes de apoyo de los cojinetes Esto tambieacuten ayuda a prevenir dantildeos en los elementos rodantes (ej estriacuteas) que pueden ocurrir con el tiempo debido incluso a pequentildeas vibraciones

Cada 2 oacute 3 meses Mida la resistencia de aislamiento (IR) y compare los resultados corregidos por temperatura con los valores base tomados antes de almacenar el motor Antes de instalar el motor lleve a cabo las acciones necesarias para corregir cualquier descenso en la IR (Vea la Paacutegina 14 ldquoPrueba de Resistencia de aislamiento (IR)rdquo)

Cada 3 meses Inspeccione los rodamientos lubricados con grasa tomando una muestra del tubo de drenaje para ver si hay humedad oxidacioacuten o contaminacioacuten Si existe humedad probablemente los rodamientos pre-senten dantildeos por oxidacioacuten y sea necesario remplazarlos

Cada 5 antildeos Considere reemplazar la grasa y los rodamientos Para entonces el aceite y los ingredientes de la base de la grasa probablemente se hayan separado y las vibraciones de bajo nivel pueden haber causado es-triacuteas en las pistas de los rodamientos Si se ha acumulado humedad entre las bolas y las pistas pueden haberse presentado dantildeos por oxidacioacuten o corrosioacuten

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Glossary

Temperatura ambientendashLa temperatura del medio de refrigeracioacuten circundante conocida comuacutenmente como temperatura ambienteDato baacutesicondashUna medida tomada cuando el motor estaacute en buen estado que se usa como referencia para labores de seguimiento y anaacutelisisTorque maacuteximondashEl maacuteximo torque que el motor podraacute desarrollar a voltaje y frecuencia nominales sin que se presente una caiacuteda abrupta de la velocidad tambieacuten denominado torque de desenganche o par maacuteximoEficienciandashLa relacioacuten entre el trabajo uacutetil realizado y la energiacutea utilizada para producirlo Es la relacioacuten entre la potencia de salida dividida entre la potencia de entradaVelocidad a plena cargandashLa velocidad a la cual cualquier motor produce su potencia de salida nominalTorque a plena cargandashEl torque requerido para producir la potencia nominal a la velocidad de plena cargaMotor de propoacutesito generalndashMotor de induccioacuten de CA con potencia nominal menor o igual a 500 hp construc-cioacuten abierta o cerrada de trabajo continuo disentildeado con paraacutemetros normalizados con caracteriacutesticas estaacutendar para ser utilizado bajo condiciones de servicio sin restricciones en una aplicacioacuten particular (ver la norma NEMAMG1161)Hercio (Hz)ndashTerminologiacutea preferida para ciclos por segundo(frecuencia)Caballo de fuerza (hp)ndashUna unidad para la medida de la potencia de los motores o la velocidad a la que se hace el trabajo Un caballo de fuerza equivale a 33000 lb-pie por minuto (550 lbbullpie por segundo o 746 vatios Tam-bieacuten es la unidad de potencia de los motores fabricados en el continente norte americanoAislamientondashMaterial no conductivo que separa las partes de un motor que conducen corriente o los materiales adyacentes que se encuentran a diferente potencialKilovatio (kW)ndashUna unidad de potencia eleacutectrica Tambieacuten es la unidad de potencia de los motores eleacutectricos fabricados fuera del continente norte americanoCorriente a rotor bloqueadondashCorriente de liacutenea en estado estable medida a frecuencia y voltaje nominales con el rotor en reposoTorque a rotor bloqueadondashEl torque miacutenimo que el motor desarrollaraacute en reposo para todas las posiciones angu-lares del rotor cuando se aplican el voltaje nominal a frecuencia nominalNEMAndashSiglas de la National Electrical ManufacturersAssociationPolosndashLos polos magneacuteticos que se forman dentro del motor debido a la ubicacioacuten y la conexioacuten de los devana-dosIncremento de temperatura nominalndashEs el aumento de temperatura permisible por encima del ambiente para un motor que esteacute funcionando con cargaRotorndashEl elemento rotativo de cualquier motor o generadorDeslizamientondashLa diferencia entre la velocidad sincroacutenica y la velocidad de operacioacuten comparada con la veloci-dad sincroacutenica expresada en porcentaje Tambieacuten es la diferencia entre la velocidad sincroacutenica y la velocidad de operacioacuten expresada en rpm

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Pie suavendashUna condicioacuten en la cual las patas de un motor y la zona de la base en la que se apoyan no se encuen-tran en el mismo planoEstatorndashLa parte estaacutetica del motor este teacutermino describe comuacutenmente la parte estaacutecionaria del motor que con-tiene los devanadosVelocidad sincroacutenicandashLa velocidad del campo magneacutetico rotativo creado por el bobinado del estator Velocidad sincroacutenica = (Frecuencia x 120) (Nuacutemero de polos)TorquendashLa fuerza rotativa producida por un motor Las unidades del torque se expresan en lb-pie o lb-pul (siste-ma Ingleacutes) o newton-metro (sistema meacutetrico)TendenciandashAnaacutelisis del cambio presentado en una medida tomada durante muchos intervalos de medicioacuten

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Bibliografiacutea

ANSIEASA Standard AR100-2015 Recommended Practice for the Repair of Rotating Electrical Apparatus Electrical Apparatus Service Association Inc St Louis MO 2015 (For information call EASA at 314-993-2220 or browse to wwweasacom)

Electrical Engineering Pocket Handbook Electrical Apparatus Service Association Inc St Louis MO 2015 (For information call EASA at 314-993-2220 or visit wwweasacom)

Mechanical Reference Handbook Electrical Apparatus Service Association Inc St Louis MO 2015 (For information call EASA at 314-993-2220 or visit wwweasacom)

NEMA Standard MG 1-2014 Motors and Generators National Electrical Manufacturers Association Rosslyn VA 2014 (For information call NEMA at 703-841-3200 or visit wwwnemaorg)

NEMA Standard MG 10-2013 Energy Management Guide for Selection and Use of Fixed Frequency Medi-um AC Squirrel-Cage Polyphase Induction Motors National Electrical Manufacturers Association Rosslyn VA 2014 (For information call NEMA at 703-841-3200 or visit wwwnemaorg)

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Notas

Electrical Apparatus Service Association Inc1331 Baur Blvd bull St Louis MO 63132 bull 314-993-2220 bull Fax 314-993-1269

Email easainfoeasacom bull Website wwweasacom

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  • _GoBack
  • 1 Instalacioacuten arranque e informacioacuten baacutesica
    • 11 Consideraciones baacutesicas del sistema
    • 12 Instalacioacuten
    • 13 Procedimientos de arranque
    • 14 Datos baacutesicos
    • 15 Gestioacuten total del motor
      • 2 Seguimiento operacional y mantenimiento
        • 21 Aplicacioacuten-consideraciones especiacuteficas
        • 22 Mantenimiento preventivo predictivo y basado en la confiabilidad
        • 23 Inspeccioacuten y pruebas
        • 24 Re-engrase de los rodamientos
          • Datos baacutesicos del motor y de su instalaci
            • Formato de muestra
            • Otros teacuterminos
              • Como leer la placa de datos de un motor
                • Informacioacuten necesaria
                • Mantenimiento perioacutedico
                  • Recomendaciones para almacenar los motores
                    • Aspectos baacutesicos para el almacenaje de motores
                    • Preparacioacuten para el almacenaje
                      • Notas
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Pruebas de hipot y de impulso (onda de choque) Estas dos pruebas evaluacutean el estado del sistema de aislamiento del motor aplicando a los bobinados una tensioacuten que excede la nominal (una sobretensioacuten) Las pruebas que utilizan sobretensiones pueden causar que un devanado falle provocando una parada de pro-duccioacuten es por esto que estas pruebas no deben formar parte de los programas de PM o PdM (Figura 8) Aunque estas pruebas normalmente no ocasionan dantildeos a los bobinados que se encuen-tran en buenas condiciones pueden causar que los devanados que tengan debilidades eleacutectricas fallen durante la prueba o un poco despueacutes de la misma Nunca aplique sobretensiones a un bobina-do sin contar con un plan B Es mejor que un motor falle bajo condiciones controladas que cuando se encuentre en servicio

Anaacutelisis de vibraciones La prueba mecaacutenica maacutes comuacuten en los programas de PM y PdM es el anaacutelisis de vibraciones utilizando un analizador de espectros FFT La transformada raacutepida de Fouri-er ( FFT) convierte los datos de la vibracioacuten en espectros (amplitud de las formas de onda vs frecuencia) dentro de un amplio rango de frecuencias (Figura 9) Para los motores horizontales los valores de las vibraciones generalmente se toman en los planos horizontal y vertical de ambos rodamientos y axialmente como miacutenimo en uno de los alojamientos de los rodamiento Los valores de vibracioacuten liacutemites seguacuten las normas NEMA aplican solo a motores desacop-ladosndashej a motores que no se encuentran instalados los valores descritos en artiacuteculos teacutecnicos independientes y en los manuales de los fabricantes de los equipos sirven como guiacutea

24 Re-engrase de los rodamientosLa experiencia demuestra que los rodamientos defectuosos causan maacutes fallos en motores que cualquier otra causa particular Para asegurar una larga vida y un funcionamiento confiable del motor verifique regularmente los niveles de lubricacioacuten de los rodamien-tos en busca de fugas y contaminacioacutenDetermine los intervalos de re-lubricacioacuten y el tipo y grado de lubricante adecuados teniendo en cuenta las recomendaciones del fabricante establecidas en la placa de lubricacioacuten (si estaacute disponible) De lo contrario siga las indicaciones descritas en este manual Funciones de los lubricantes Los lubricantes de los rodamientos realizan varias tareas fundamentales que

incluyen Separar las superficies de deslizamiento o de rodadura Reducir el desgaste Minimizar el coeficiente de friccioacuten (ej reduciendo el calentamiento) Remover el calor producido por la friccioacuten Impedir el ingreso de contaminacioacuten Prevenir la corrosioacuten

Figura 8 Las pruebas que emplean sobretensiones no deben formar parte de

un programa de PM o PdM

Velo

cida

d de

la v

ibra

cioacuten

(pul

s p

ico)

Frecuencia (CPM)

Maacutequinas Grado AAplica a maacutequinas sin requerimientos especiales de vibracioacuten

061 g picoAceleracioacuten

constante049 g

60 600 6000 60000 600000

Despla

zamien

to

cons

tante

0002

4rdquo pi

co-pi

co

Liacutemite 015 (montaje resiliente)

0001

9rdquo pi

co-pi

co Limite 012(montaje riacutegido)

Figura 9 Graacutefico NEMA de vibraciones globales

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Rodamientos lubricados con grasa A no ser que se encuentren ldquosellados de por vidardquo los rodamientos lu-bricados con grasa requieren un re-engrase perioacutedico a traveacutes de los tubos de lubricacioacuten Seleccione la grasa compatible la cantidad y los intervalos de lubricacioacuten de acuerdo con las siguientes directrices

Compatibilidad de la grasa No todas las grasas y los aditivos son compatibles por tanto es de vital impor-tancia determinar el tipo de grasa de los rodamientos y re-engrasarlos con un lubricante compatible Los efectos de la incompatibilidad de la grasa variacutean dependiendo de la aplicacioacuten el tipo y el grado de incom-patibilidad y van desde un aumento intermedio del desgaste del rodamiento hasta un fallo catastroacutefico de la maacutequina

Use la Tabla 5 como punto de partida para determinar la compatibilidad de la grasa man-teniendo los siguientes puntos en menteloz No mezcle grasas incompatiblesloz No mezcle grasas cuya compatibilidad se

encuentre al liacutemiteloz Auacuten si la Tabla 5 indica compatibilidad siem-

pre es mejor preguntar a ambos fabricantes No mezcle la grasa si existe una miacutenima dudaDiferentes formulaciones del mismo aceite pueden ser incompatibles por lo que re-lubri-car con grasas de la misma base (ej polyurea con otra polyurea) todaviacutea podriacutea causar problemas Los lubricantes pueden contener ademaacutes aditivos espesantes y algunos de ellos son incompatibles La mejor praacutectica consiste en utilizar la misma grasa que ya existe en los rodamientosndashsiempre y cuando sea la adecuada para la aplicacioacuten

Los signos de incompatibilidad de un lubricante o sus aditivos pueden incluir Aumentos inu-suales del calentamiento desgaste del metal vibracioacuten o emisioacuten ruido cambios inusuales en el color del lubricante un incremento suacutebito de partiacuteculas extrantildeas fugas debidas a los cambios de viscosidad formacioacuten de espuma y emulsionado separacioacuten aparente de fluidos o geles en los visores de aceite

Tabla 5 Compatibilidad de grasas

B = En el liacutemite C = Compatible | = Incompatible

Comp

lejo d

e alum

inio

Comp

lejo d

e bari

oEs

tearat

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Calci

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Comp

lejo d

e calc

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Litio

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lyurea

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ional

Polyu

rea es

table

al co

rte

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 Complejo de aluminio I I C I B I I I C I C 2 Complejo de bario I I C I C I I I I I B

3 Estearato de calcio I I C I C C C B C I C 4 Calcio anhidro C C C B B C C C C I C 5 Complejo de calcio I I I B I I I I C C C 6 Sulfonato de calcio B C C B | | B B C I C 7 Bentona (arcilla) I I C C I I | | I I B

8 Estearato de litio I I C C I B I C C I C

9 Litio anhidro I I B C I B I C C I C 10 Complejo de litio C I C C C C I C C I C

11 Polyurea convencional I I I I C I I I I I C 12 Polyurea estable al corte C B C C C C B C C C CEsta informacioacuten solo se debe usar como una guiacutea Consulte al fabricante de cada producto antes de mezclar grasas diferentes

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Cantidad de grasa Un llenado excesivo de la cavidad puede alterar la consistencia de la grasa(cortarla)ndashej calentamiento por friccioacuten que degrada el lubricante separando el aceite de los componentes baacutesicos El exceso de grasa tambieacuten puede contaminar el sistema de aislamiento del motor provocando un fallo prema-turo de los devanados Utilice la siguiente ecuacioacuten para estimar la cantidad de grasa que hay que aplicar durante el re-engrase

G = 011 x OD x W (unidades inglesas) or G = 00048 x OD x W (unidades meacutetricas) Donde G = cantidad de grasa (onzas fluidas o gramos) OD = diaacutemetro exterior del rodamiento( pulgadas o mm) W = ancho del rodamiento (pulgadas o mm) Caacutelculo simple de la cantidad de grasa para un rodamiento de bolas 318 OD = 748rdquo (190 mm) W = 169rdquo (43 mm)

G = 011 x 748rdquo x 169rdquo = 139 oz o G = 00048 x 190 mm x 43 mm = 39 gramos Intervalos de re-engrase Los intervalos de re-engrase para condiciones normales de operacioacuten dependen de la

velocidad y el diaacutemetro interno del rodamiento El intervalo de re-lu-bricacioacuten se calcula con ayuda de la Figura 10 de la siguiente forma loz Busque la velocidad del motor en

el eje horizontalloz Trace una liacutenea vertical desde las

rpm del motor hasta la curva que representa el diaacutemetro interior del rodamiento (en miliacutemetros) o hasta la siguiente medida maacutes pequentildea

loz Desde ese punto trace una liacutenea horizontal hasta interceptar las horas de operacioacuten aplicables para el tipo de rodamiento (intervalo de re-lubricacioacuten)

Condiciones de operacioacuten anormales (ej alta temperatura vibraciones y Figura 10 Intervalos de re-lubricacioacuten para rodamientos de

bolas o rodillos en maacutequinas con ejes horizontales en reposo

Limpie el engrasador y remueva el tapoacuten de drenaje del motor antes de engrasarlo Re-engrase con la cantidad de grasa recomendada para las dimensiones del rodamiento y despueacutes haga funcionar el motor durante al menos 30 minutos sin instalar el tapoacuten de drenaje para purgar el exceso de grasa o la grasa antigua de la caacutemara

1510000

642

100086343

252

15

10080605040302015

10

252

15

100008643

252

15

100075

543

252

15

10075

50

325

215

1000086

43

252

15

100086

43

215

100

HORA

S DE

FUN

CION

AMIE

NTO

C B A

Escala A Riacutegido de bolaslEscala B Rodillos ciliacutendricosEscala C Empuje-bolas y rodillos

RPM100 2 3 4 5 6 7 8 9 1000 2 3 4 5 6 7 8 9 10000

406080100120180200240280

Los intervalos de re-lubricacioacuten para condiciones habituales de funcionamiento pueden ser determinados en funcioacuten dela velocidad y el diaacutemetro interior del rodamiento El diagrama es vaacutelido para rodamientos de maacutequinas con ejeshorizontales en reposo bajo condiciones normales

TIPO DE RODAMIENTO

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Obteniendo Lo Maacuteximo De Su Motor Eleacutectrico

contaminacioacuten) pueden requerir un aumento de la frecuencia de re-lubricacioacuten Aparte de la experiencia con la aplicacioacuten no existen reglas simples para determinar el aumento en la frecuencia de re-lubricacioacuten

Rodamientos lubricados con aceite Seleccione el aceite compatible la viscosidad y los intervalos de lubri-cacioacuten de acuerdo con las siguientes directrices

Compatibilidad del aceite Los fabricantes de aceites utilizan muchos aditivos diferentes y algunos de ellos son incompatibles La incompatibilidad de los aditivos del aceite puede producir los mismos problemas ocasionados por la incompatibilidad de las grasas por lo que la mejor praacutectica consiste en determinar el tipo de aceite que hay dentro del caacuterter y re-lubricar con el mismo-siempre y cuando sea apropiado para la aplicacioacuten Si fuese necesario utilizar un aceite diferente pregunte a ambos fabricantes si son compatibles No mezcle los aceites si existe una miacutenima duda

Viscocidad del aceite para rodamientos de bolas y rodillos La Tabla 6 proporciona las directrices para seleccionar la viscosidad del aceite en motores horizontales provistos con rodamientos de bolas y rodillos tomando como baseloz La temperatura de operacioacuten (degC o degF)loz El diaacutemetro medio del rodamiento (dm = (ID + OD)2) en mmloz Velocidad de operacioacuten (n) en rpmloz Nivel de carga del rodamiento (suavenormal o pesadoimpacto)

Tabla 6 Efecto de la temperatura en la seleccioacuten de la viscosidad del aceite para rodamientos de bolas y rodillos en motores horizontales

Viscosidad cinemaacutetica adecuadandashgrado de viscosidad ISO carga suavenormal o [carga pesadaimpacto]

Temperatura de operacioacuten degC (degF)

valor dmn

600000 oacute maacutes 300000 a 600000 300000 o menos

-30 ~ 0 (-22 ~ 32) 15 22 oacute 46 (todas las cargas)

15 22 oacute 46 (todas las cargas)

15 22 oacute 46 todas las cargas)

0 ~ 60 (32 ~ 140) 7 10 oacute 22 [NA] 32 [56 oacute 68] 56 [68]

60 ~ 100 (140 ~ 212) 22 32 oacute 56 [NA] 32 oacute 56 [56 oacute 68] 56 oacute 68 [68 oacute 100]

100 ~ 150 (212 ~ 302) NA (todas las cargas) 56 oacute 68 [68 oacute 100] 56 oacute 68 [100 oacute 460]

Ejemplo Calcule la viscosidad correcta bajo condiciones normales de carga de un rodamiento de bolas 6210 que funciona a 3600 rpm a 90degC (194degF)ndashej la relacioacuten entre la capacidad dinaacutemica del rodamiento y la carga aplicada (Cr Pr) estaacute entre 006 y 012 (006 lt Cr Pr lt012)

loz Calcule el diaacutemetro medio del rodamiento(ID + OD)2) = dm (en mm)(50 + 90)2 = 70 mm

loz Calcule el valor dmn multiplicando el diaacutemetro medio por la velocidad de operacioacuten dm (mm) x n (rpm) = dmn70 x 3600 = 252000 dmn

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loz Seleccione la viscosidad apropiada en la Tabla 6 (en este caso es un aceite para rodamientos o turbinas ISO VG 56 oacute VG 68 )En los motores verticales utilice como guiacutea la Tabla 7 para seleccionar la viscosidad correcta independien-temente del tamantildeo del rodamiento o la velocidad (Nota Si la placa de lubricacioacuten del motor especifica aceite sinteacutetico NO lo sustituya por otro tipo de aceite)

Tabla 7 Viscosidad del aceite en motores verticales con rodamientos de bolas o rodillos

Rodamientos de empuje de bolas de contacto angular

Rodamientos de empuje de rodillos esfeacutericos

Rango de tem-peratura ambiente

Hasta 38degC (100degF)

Por encima de 38degC hasta 60degC (100degF a 140degF)

Hasta 4degC (40degF)

Por encima de 4degC hasta 60degC (40degF a 140degF)

ISO VG 32 68 68 150

Viscosidad del aceite e intervalos de lubricacioacuten para motores con cojinetes anti-friccioacuten En los cojinetes anti-friccioacuten la tolerancia que existe entre su diaacutemetro interno y la zona del eje en la cual se apoya es criacutetica Cualquier pequentildeo contacto metal-metal puede aumentar la temperatura del cojinete y los dantildeos asociados a ello( friccioacuten estriado metal fundido) pueden degradar raacutepidamente el cojinete lo que podriacutea ocasionar un fallo catastroacutefico Para conservar las tolerancias de los cojinetes anti-friccioacuten siga las directrices indicadas en la Tabla 8

Tabla 8 Viscosidad del aceite e intervalos de lubricacioacuten en motores con cojinetes anti-friccioacutens

Temperatura ambiente inicial y rango de temperaturas de operacioacuten degC (degF)

Velocidades del eje (rpm)

Rango de viscosidad ISO

Intervalo de lubricacioacuten

Por debajo de 10degC (50degF) Todas Consulte al fabricante ---

10degC a 32degC(50degF a 90degF)

Mayor a 1800 32 a 68 5000 horas de trabajo o 1 antildeo lo que ocurra primero

Hasta 1800 68 a 100 1 antildeo

Arriba de 32degC (90degF) Todas Consulte al fabricante ---

Intervalos de re-lubricacioacuten con aceite Seleccione los intervalos de re-lubricacioacuten siguiendo las instruc-ciones del fabricante (si estaacuten disponibles) De lo contrario utilice los intervalos indicados en la Tabla 8

ADVERTENCIA Si la unidad tiene bobinas enfriadas por agua esta refrigeracioacuten deberaacute estar operativa De lo contrario la viscosidad del aceite puede caer por debajo de la miacutenima requeri-da para que el rodamiento funcione de forma segura

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Los arranques y paradas frecuentes los ambientes huacutemedos y sucios las temperaturas extremas y otras condiciones de servicio severas requieren cambios de aceite maacutes frecuentes que los indicados en la Tabla 8 Contacte al fabricante para obtener los intervalos de cambio de aceite para situaciones especiacuteficas o verifique regularmente el aceite en busca de decoloracioacuten o contaminacioacuten Reemplaacutecelo si fuese necesario Otra forma para determinar el intervalo del cambio de aceite es enviando a un laboratorio una muestra perioacutedica para su anaacutelisis

Tome las muestras de aceite con el motor en reposo para evitar remover mucho el lubricante Cuando cambie el aceite llene el caacuterter hasta el nivel que normalmente se ve ldquoen reposordquo a traveacutes del visor cuando la maacutequina estaacute parada

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Apeacutendice A Datos baacutesicos del motor y de su instalacioacuten

INSPECCION FISICA (escoja lo que aplique)Faltan partes o estaacuten dantildeadas Pintura exterior defi ciente Sin bloqueo de eje o bloqueo inadecuadoFuga de lubricante Pintura protectora del eje defi ciente Sin defectos visibles

Descripcioacuten de defectos y anomaliacuteas _________________________________________________________________

RESISTENCIA DE AISLAMIENTO NA NPResultado Tensioacuten aplicada Resistencia (megohms)

Pasa Fallo _____ Voltios CC

1-min ________ MΩ10-min _______ MΩ

HIPOT NA NPResultado Tensioacuten aplicada (indique CA o CC)

Pasa Fallo ________ Voltios CA CC

PRUEBA MONO FAacuteSICA DE ROTOR NA NPResultado Corriente (amps) Relacioacuten (max min)

Pasa Fallo

Max ___________Min ___________ __________

RESISTENCIA DE BOBINADOS NA NP

ResultadoResistencia (indique ohms o milliohms)

Cables 1 - 2 Cables 2 - 3 Cables 3 - 1 Pasa Fallo

_________ Ω mΩ

_________ Ω mΩ

_________ Ω mΩ

Si existen maacutes de 3 cables identifi que la conexioacuten entre ellos (ej 1-62-43-5 etc)

IMPULSO NA NPResultado Tensioacuten aplicada

Pasa Fallo ________ Voltios

ACCESORIOS NA NPFuncionan Tipo de dispositivo

Siacute No

Resistencias de calefaccioacuten

PRUEBAS ESTATICAS (MOTOR APAGADO)

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Nota NA signifi ca ldquono aplicardquo y NP signifi ca ldquono realizadardquo

EXENTRICIDAD DEL EJE DE SALIDA NA NPResultado Excentricidad Medida con indicador de

caraacutetula Pasa Fallo __________ (pul o mm)

DIAMETRO DEL EJE DE SALIDA NA NPResultado Diaacutemetro

Medida con microacutemetro Pasa Fallo __________ (pul o mm)

Comentarios sobre las pruebas estaacuteticas (si hay alguno) _________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Formato de muestraID del motor Instalado en FechaMarca Modelo Tipo Ndeg SerieTamantildeo constructivo Encerramiento Voltaje RPMHp kW Amperios a plena carga Efi ciencia a plena carga () Monofaacutesico TrifaacutesicoCoacutedigo Disentildeo Clase de aislamiento PesoRodamiento LA Rodamiento LOA Aplicacioacuten(es)Fecha Instal _______________Amperios en vacio ____ vatios ____

Datos baacutesicos Siacute No

Espectros de vibracioacutenSiacute No

Datos de alineacioacuten Siacute No

Estado del motor Nuevo Reparado Almacenado Ubicacioacuten del motor Motivo del reemplazoHistorial de reparacioacutenComentarios (si hay alguno)

RELACIOacuteN DE ABSORCIOacuteN DIELEacuteCTRICA NA NPResultado 6030 sec (DAR) Condicioacuten

Pasa Fallo

lt 11 Pobre11 a 124 Cuestionable125 a 13 Aceptable14 a 16 Buenogt 16 Exelente

Mida la resistencia de aislamiento (IR) a los 30 segundos y a los 60 segundos con un instrumento digital Divida el valor a los 60-segundos entre el valor a los 30 segundos

Formato de muestra

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Continuacioacuten del formato

NOTAS

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Comentarios sobre las pruebas dinaacutemicas (si hay alguno) __________________________________________________________

PRUEBAS DINAacuteMICAS (MOTOR EN LIacuteNEA)

PRUEBAS EN VACIO NA NPFecha Amps Vatios

Comentarios

ANAacuteLISIS VIBRACIONAL NA NPSe tomaron espectros de vibraciones Siacute NoSi la respuesta es siacute no apunte abajo los datos de las medidas de vibracioacuten)

Resultado

Velocidad de la vibracioacuten medida en puls mms

Lado acoplamientoabajo

OLado op acoplamientoarriba

Pasa Fallo

Horizontal ________ Horizontal ________Vertical ___________ Vertical ___________Axial _____________ Axial _____________

Nota NA signifi ca ldquono aplicardquo y NP signifi ca ldquono realizadardquo

DATOS DE ALINEAMIENTO NA NP

RPMInstalacioacuten En servicio

RPMInstalacioacuten En servicio

Mils mm Mils mm Mils mm Mils mm

Acop

lam

ient

os

corto

s

Desalineamientoparalelo

Acop

lam

ient

os

con

esp

acia

dore

s Desalineamiento paralelo por pul-gada de distanciaDesalineamiento

angular

Pie suave Todas Pie suave Todas

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Apeacutendice B Como leer la placa de datos de un motor

Informacioacuten generalCuando compre o sustituya un motor preste atencioacuten a la terminologiacutea de la placa de datos que describe sus caracteriacutesticas de funcionamiento y su aplicacioacuten Un detalle aparentemente pequentildeo como ldquoDisentildeordquo podriacutea condicionar su eleccioacuten Estar familiarizado con la terminologiacutea de la placa de datos le ayudaraacute a resolver prob-lemas inesperados de funcionamiento

Informacioacuten necesaria Aunque se pueden suministrar maacutes detalles la norma NEMA MG 1 1040 requiere que la placa de datos de un motor cuente con la siguiente informacioacuten (vea la Figura B1) Tamantildeo constructivo (FR) Este normalmente se indica mediante 2 oacute 3 diacutegitos seguidos por una o maacutes letras

que identifican las dimensiones importantes de montaje del motor ej altura de eje y distancias entre los huec-os de fijacioacuten)

Tipo (TYPE) Los fabricantes pueden emplear la casilla opcional de la placa de datos ldquoTyperdquo para designar una familia de productos o rellenarla con otro tipo de adjetivo que identifiquen el montaje la forma o la funcioacuten del motor

Figura B1 Tiacutepica placa de datos NEMA en la que la informacioacuten requerida estaacute resaltadaFigure B1 Typical NEMA nameplate with required information highlighted

FR TYPE

PH

HP RPM SF

VOLTS NEMA NOM EFF

AMPS CODE DES

SF AMPS PF

Temperaturaambiente maacutexima

Tamantildeo constructivo

Nota Las placas de datos pueden incluir el nombre delfabricante y normalmente la ubicacioacuten de su sede principal

Nuacutemero de fases

Clase de aislamiento

Potenciade salida

Corriente acarga nominal

Velocidad acarga nominal

Letra coacutedigo para loskVA de rotor bloqueado

Letra dedisentildeo

Voltaje

Ciclo de trabajoo uso

Frecuencia

Factor se servicio(si es diferente a 10)

Tipo delfabricante

Eficiencia nominalNEMA (cuando searequerida)ldquoPROTEGIDOTERMICAMENTErdquo (siel motor proporcionatoda la proteccioacutendescrita en la normaNEMA MG 1 1256)ldquoPROTECCIOacuteN PORSOBRETEMPERATURA___rdquo y nuacutemero deldispositivo de proteccioacuten(para motores gt1 HP con dispositivos o sistemas de proteccioacuten)

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Potencia de salida (kW) Normalmente expresada en hp o kW este dato indica el valor de la potencia mecaacuteni-ca del motorndashej su capacidad para entregar a la velocidad nominal el torque requerido por la carga

hp = 134 x kW a la inversa kW = 0746 x hp

Ciclo de trabajo o uso (DUTY) Esta designacioacuten especifica el lapso de tiempo durante el cual el motor puede entregar su potencia nominal de forma segura Normalmente es ldquocontinuordquo (Cont) lo que NEMA define como indefinido El ciclo de trabajo de los motores que funcionan de forma intermitente (ej gruacuteas polipastos y actu-adores de vaacutelvulas) generalmente se expresa en minutos Ver la norma NEMA MG 11036

Temperatura ambiente maacutexima Esta es la temperatura maacutexima permitida en el aire circundante para garan-tizar que la temperatura maacutexima de operacioacuten del motor no excede el liacutemite del sistema de aislamiento La temperatura ambiente estaacutendar es de 40degC (104degF) Ver la Nota I en la norma NEMA MG 1 1244

Clase de aislamiento (CLASS INS CLS INSUL CLASS) Esta indica la temperatura que puede soportar el bobinado de un motor y se designa industrialmente con las letras A B F H Entre mayor sea la letra del alfabeto maacutes alta seraacute la temperatura segura de operacioacuten y el bobinado duraraacute maacutes a cualquier temperatura de funcionamiento dada

Velocidad a carga nominal (RPM) Esta es la velocidad a la cual se suministra la potencia de salida a la carga (velocidad a plena carga) Esta seraacute un poco menor que la velocidad sincroacutenica-ej la velocidad del campo magneacutetico rotativo del estator La diferencia entre las dos es la ldquovelocidad de deslizamientordquo o ldquorpm de desli-zamientordquo La Tabla B1 muestra las velocidades a plena carga tiacutepicas para motores pequentildeos y medianos

Tabla B1 Comparacioacuten entre la velocidad sincroacutenica y la velocidad a plena carga para motores de 60 Hz

Velocidad sincroacutenica RPM tiacutepica a plena carga3600 34501800 17501200 1140900 850

Reducir las rpm de deslizamiento aumenta la eficiencia del motor por lo que los disentildeos maacutes eficientes nor-malmente tienen velocidades a plena carga maacutes altas Esto puede ser problemaacutetico a la hora de reemplazar los motores de alta eficiencia en algunas aplicaciones Por ejemplo las bombas centriacutefugas y los ventiladores normalmente demandan una potencia de entrada que variacutea con las rpm elevadas al cubo lo que significa que un pequentildeo incremento en la velocidad produce un aumento mucho maacutes grande de potencia En aplicaciones similares tenga cuidado con esto antes de seleccionar un motor de reemplazo maacutes eficiente

El valor de la temperatura ambiente algunas veces se confunde con el incremento de temperatura El incremento de temperatura normalmente no estaacute expresado en la placa de datos pero la clase de aislamiento siacute El incremento de temperatura se basa en una combinacioacuten de factores como el tipo de encerramiento del motor la clase de aislamiento y el factor de servicio

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Frecuencia (HZ) La frecuencia normalizada en Norte Ameacuterica es 60 Hz y en otras partes del mundo gen-eralmente es de 50 Hz Si la placa de datos muestra maacutes de una frecuencia tambieacuten deberaacute indicar las caracteriacutesticas que dependen de cada una de ellas El aumento del uso de variadores de frecuencia (VFDs) demanda que exista un rango de frecuencias en la placa de datos Si aparece solo una frecuencia consulte al fabricante antes de accionar el motor con un VFD En las aplicaciones que no usan variadores de frecuencia la norma NEMA MG 1 permite una variacioacuten de solo plusmn5 de la frecuencia

Nuacutemero de fases (PH) Una o tres Los motores incluidos en el alcance de este manual son trifaacutesicos alimenta-dos con tres liacuteneas de corriente alterna (CA)

Corriente nominal(AMPS) La corriente nominal son los amperios a potencia nominal (hp) y a frecuencia y voltaje de placa Exceder el valor de la corriente nominal auacuten en una sola fase acortaraacute la vida teacutermica del bobinado

No trate de calcular la carga de un motor a partir de su corriente La corriente del motor no es directamente proporcional a la carga Condiciones como voltajes de liacutenea des-balanceados tensiones por debajo de la nominal o ambas cosas pueden ocasionar que la corriente se desviacutee de los amperios de placa Para obtener un sistema de corrientes equilibrado en aplicaciones con VFD revise tanto el motor como el drive

Voltaje (VOLTS) La norma NEMA MG 1 define los valores de voltaje normalizados para los motores trifaacutesi-cos Entre los maacutes comunes tenemos 200 230 460 y 575volts

La norma NEMA MG 1 permite que un motor funcione a plusmn10 de su voltaje nominal y al mismo tiempo sentildea-la que esto puede acarrear problemas en el funcionamiento del motor (ej eficiencia) Por ejemplo si el voltaje aplicado se reduce un 10 el motor desarrollaraacute como miacutenimo un 20 menos de torque (par) La corriente de liacutenea tambieacuten puede aumentar (un 10 o maacutes) al igual que la temperatura de operacioacuten del motor

Algunos fabricantes indican en la placa diferentes valores de voltajes tales como los populares 208- 230460 V Dado que la tolerancia NEMA de plusmn10 aplicada a un voltaje de 230 voltios cubre la tensioacuten de 207 voltios (230 x 90 = 207) esto parece seguro El problema es que la tensioacuten real de una fuente de voltaje de 208 voltios puede caer tambieacuten por debajo de los 207 voltios

Ademaacutes aunque sea permitido ordenar la fabricacioacuten de un motor de 480 voltios para conectarlo en una red de 480 voltios no es recomendable En este caso el voltaje normalizado del motor deberiacutea ser de 460 voltios considerando que podriacutea haber una caiacuteda en la tensioacuten de liacutenea

La temperatura de operacioacuten a plena carga de un motor puede ser mayor funcionando con un voltaje des-balanceado que con un voltaje balanceado La eficiencia y la vida uacutetil del bobinado pueden disminuir incluso si la potencia del motor ha sido derrateada

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El desbalance de voltaje (ej diferentes vol-tajes de fase) con frecuencia es ignorado No obstante la norma NEMA MG 1 demanda la reduccioacuten de la potencia nominal si el desbal-ance es mayor al 1 Al maacuteximo desbalance de voltaje permitido del 5 la potencia se debe reducir un 25 (Figura B2) No con-funda desbalance de voltaje con variacioacuten de voltaje Como consecuencia de las peacuterdidas adicionales asociadas a ello un desbalance de voltaje tambieacuten reduce la eficiencia del motor

Letra coacutedigo para determinar los kVA a rotor bloqueado (CODE) La norma NEMA MG 1 10372 define los kVA por hp a rotor bloquea-do con una serie de letras coacutedigo (que van desde la A hasta la V)Generalmente entre maacutes alejada se encuentre la letra coacutedigo de la A mayor seraacute la corriente de Inrush por hp Un motor de repuesto con una letra coacutedigo ldquomayorrdquo puede requerir aguas arriba de la in-stalacioacuten aparamenta eleacutectrica diferente como un arrancador maacutes grande

Disentildeo (DES NEMA DESIGN DESIGN) La norma NEMA MG 1 119 define cuatro tipos de disentildeos de mo-tor (A B C y D) en teacuterminos de las caracteriacutesticas de torque(par) y corriente (ver las Tablas B2 y B3 y la Figura B3) La mayoriacutea de motores son fabricados con Disentildeo B debido a su relativa alta eficiencia y sus caracteriacutesticas de torque (par) Los motores con Disentildeo A pueden ser maacutes eficientes pero se emplean con menos frecuencia debido a que su relativa alta corriente de arranque puede causar molestos disparos en el sistema de proteccioacuten del motor Los motores con Disentildeo A tambieacuten pueden requerir arrancadores maacutes grandes que los normalizados

Tabla B2 Disentildeos NEMA versus caracteriacutesticas de torque y corriente

Disentildeo NEMA A B C D

Corriente a rotor bloqueado Alta Media Media Media

Torque a rotor bloqueado Medio Medio Alto Muy alto

Torque maacuteximo Alto Medio Alto Muy alto

Figura B2 Curva de derrateo por desbalance de voltaje

En la placa de datos designaciones que emplean letras similares tambieacuten representan otras carac-teriacutesticas del motor Lea cuidadosamente la placa para evitar mal interpretar la letra coacutedigo el disentildeo y la clase de aislamiento del motor

10

09

08

75 0 1 2 3 4 5

Porcentaje dedesbalance devoltaje

Desviacioacuten maacutex del voltaje promedioVoltaje promedio= 100 x

Ejemplo El voltaje promedio de 460 467 y 450 es 459 V La desviacioacuten maacutexima del promedio es 9 y el

de desbalance = 100 x = 1964599

FACT

OR D

E DE

RRAT

EO

DE DESBALANCE DE VOLTAJE

(Referencia NEMA Std MG 1 1436)

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Tabla B3 Aplicaciones tiacutepicas para diferentes disentildeos

Disentildeos NEMA Aplicaciones

A y B Ventiladores sopladores de aire bombas centriacutefugas compresores descargados y car-gas que requieran torques relativamente bajos

Disentildeo C Transportadores trituradoras bombas reciprocantes y compresores donde se requieren arranques con carga

Disentildeo D Picos de carga elevados que requieren grandes variaciones de velocidad como pun-zonadoras al igual que polipastos y ascensores

Torq

ue (

del

torq

ue a

ple

na c

arga

)

Velocidad ( de la velocidad sincroacutenica)

0

50

100

150

200

250

300

200 40 60 80 100

Disentildeo C oacute H

Disentildeo D

Disentildeo A B oacute N

Eficiencia nominal (NOM EFF) La eficiencia se define como la potencia de salida dividida entre la potencia de entrada expresada como porcentaje(SalidaEntrada) x 100NEMA requiere que la eficiencia de placa sea el valor ldquonominalrdquo basado en el promedio del mayor grupo de motores con el mismo disentildeo La eficiencia real de cualquier motor deberaacute estar dentro de un margen de toler-ancia basado en una variacioacuten en las peacuterdidas del motor de plusmn20 La eficiencia nominal a menudo es utilizada para calcular el consumo de energiacutea La eficiencia nominal debe ser incluida en la placa de datos de los mo-tores polifaacutesicos cuando asiacute lo exija la norma NEMA Std MG11259

Factor de servicio (SF) En una placa de datos es necesario indicar el valor del factor de servicio solo si es mayor de 10 Las normas industriales incluyen factores de servicio de 10 para motores totalmente cerrados

Figura B3 Curvas torque-velocidad para motores con disentildeo NEMA

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y de 115 para motores abiertos Tambieacuten hay disponibles una gran cantidad de motores totalmente cerrados enfriados con ventilador con factor de servicio 115 y existen motores con factores de servicio de 125 14 y maacutes altos

A frecuencia y voltaje nominales la sobrecarga permisible para un motor con un factor de servicio indicado en la placa es igual a la carga nominal multiplicada por ese factor de servicio Sin embargo tal operacioacuten afectaraacute de forma adversa la eficiencia el factor de potencia y el incremento de temperatura del motor

Protegido teacutermicamente (THERMALLY PROTECTED) Las palabras ldquoPROTEGIDO TERMICAMENTErdquo son necesarias si el motor proporciona toda la proteccioacuten descrita en la norma NEMA MG1 1256 (ver norma NEMA Std MG1 172 y 173)

Proteccioacuten por sobre-temperatura(OVERTEMP PROT_ ) Para identificar el tipo de proteccioacuten en motores con potencias nominales superiores a 1 hp provistos con dispositivos o sistemas de proteccioacuten por sobre-tem-peratura se debe escribir en el espacio en blanco un nuacutemero seguacuten lo establecido por la norma NEMA MG1 1257

Otros teacuterminosOtros teacuterminos que podriacutean aparecer en una placa NEMA incluyen Factor de potencia (FP) y condensadores de correccioacuten (MAX KVAR or MAX CORR KVAR) El factor de po-

tencia es la relacioacuten entre la potencia activa (vatios) y la potencia aparente (voltio amperios) del motor a plena carga Si el factor de potencia estaacute indicado en la placa NEMA recomienda expresarlo en porcentaje (no es un requisito)

La placa de datos tambieacuten puede indicar la capacidad maacutexima del condensador empleado para corregir el fac-tor de potencia con un texto como MAX CORR KVAR seguido de un valor numeacuterico en kilovars Utilizar un condensador maacutes grande que el indicado en placa podriacutea producir voltajes altos que pueden dantildear el motor u otro componente

Rodamientos (SHAFT END BRG DE BRG OPP END BRG ODE BRG) Algunos fabricantes proporcionan en la placa de sus motores los datos de los rodamientos que normalmente incluyen el rodamiento del lado acoplamiento o lado carga (shaft- or drive-end bearing) y el rodamiento lado opuesto acoplamiento o lado opuesto carga A pesar que las designaciones pueden variar entre un fabricantes de rodamientos y otro los tipos tamantildeos y modelos normalmente se indican de acuerdo con las normas de los fabricantes americanos de rodamientos mediante un ldquonuacutemero ABMArdquo

Nuacutemero de serie (SERIAL NO o SER NO) Las placas de datos normalmente incluyen la marca y el nuacutemero de serie del motor u otro nuacutemero exclusivo que puede ser usado para seguir la pista del motor a traveacutes del fabricante

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Apeacutendice C Recomendaciones para almacenar los motores

Aspectos baacutesicos para el almacenaje de motoresLos procedimientos apropiados de almacenaje pueden proteger el motor de dantildeos causados por el ambiente Determine los pasos a seguir basaacutendose en el lugar donde estaraacuten y en el tiempo de almacenamiento Menos de un mes Proteja el motor contra el clima y mantenga la temperatura de los bobinados 5-10degC (10-

20degF) por arriba del ambiente (vea maacutes adelante ldquoPreparacioacuten para el almacenajerdquo)

Maacutes de un mes Siga las recomendaciones dadas en ldquoPreparacioacuten para el almacenajerdquo y ldquoMantenimiento perioacutedicordquo de la Paacutegina 32

Estos intervalos de almacenaje y mantenimiento no son definitivos condiciones especiacuteficas ambientales pueden requerir programaciones diferentes No siempre es praacutectico tratar los motores pequentildeos con los mismos cuidados que se brindan a los motores maacutes grandes o maacutes criacuteticos

Preparacioacuten para el almacenaje Almacenamiento en un lugar cerrado Si es posible almacene los motores en un lugar cerrado y en aacutereas lim-

pias secas y calientes

Almacenamiento a intemperie Si esto fuese necesario cubra el motor con una lona hasta el suelo sin apretar-lo demasiado para permitir circulacioacuten de aire suficiente y minimizar la condensacioacuten Proteja el motor contra una inundacioacuten y vapores quiacutemicos peligrosos

Vibracioacuten ambiental Escoja un aacuterea alejada de fuen-tes de vibracioacuten ambiental tales como maquinarias pesadas aacutereas de produccioacuten carreteras muy transit-adas y viacuteas feacuterreas Cuando el motor se encuentra en reposo una exposicioacuten prolongada incluso a pequentildeas vibraciones puede dantildear sus rodamientosndashej for-macioacuten de estriacuteas (ver Figura C1) Si el motor va a ser almacenado en un aacuterea con alta vibracioacuten ambiental asegure el eje para prevenir que se mueva

Posicioacuten Almacene los motores horizontales en posicioacuten horizontal y los motores verticales en una posicioacuten vertical estable

Conserve los bobinados limpios y secos La mejor forma de preservar las propiedades de aislamiento de los bobinados es prevenir la condensacioacuten y la acumu-lacioacuten de humedad A no ser que la temperatura del aacuterea de almacenamiento esteacute controlada mantenga la temperatura de los bobinados 5-10degC (10-20degF) por arriba del ambiente energizando las resistencias de calefaccioacuten (si el motor las tiene) o aplicando ldquovoltaje reducidordquo a una fase del bobinado Otra forma es conservar el bobinado caliente con una fuentes de calor auxiliar por conveccioacuten o soplando aire caliente dentro del motor

Figura C1 El dantildeo del rodamiento que se muestra corresponde a una separacioacuten de los

elementos rodantes Este comenzoacute al estar sometido a vibracioacuten en reposo durante el

transporte o el almacenamiento

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Resistencia de aislamiento (IR) de los bobinados Antes de almacenar el motor mida y registre el valor de la IR corregido a una temperatura estaacutendar y vuelva a hacer lo mismo justo antes de poner el motor en servicio Antes de instalar el motor realice las acciones pertinentes para corregir cualquier descenso en la IR (Vea la Paacutegina 14 ldquoPrueba de Resistencia de aislamiento (IR) rdquo)

Plagas Tome precauciones para evitar que animales e insectos ingresen al motor Roedores serpientes paacutejaros u otros pequentildeos animales pueden dantildear el aislamiento del bobinado ademaacutes las avispas de barro y otros insectos similares pueden obstruir la ventilacioacuten o los agujeros de drenaje

Superficies del motor Recubra con pintura anti-oxidante todas las superficies externas mecanizadas (espe-cialmente las puntas del eje) y en ambientes huacutemedos tambieacuten recubra las zonas del eje en las que apoyan los cojinetes y otras superficies internas En las aacutereas tropicales aplique un fungicida para proteger los devanados Es posible que sea necesario desmontar el motor para remover la pintura protectora antes de poner el motor en servicio

Rodamientos lubricados con grasa Para prevenir la corrosioacuten y la contaminacioacuten durante largos periacuteodos de almacenamiento limpie las boquillas de entrada de grasa y remueva los tapones de drenaje antes de re-engrasar el motor con grasa compatible Despueacutes de la lubricacioacuten purgue el exceso de grasa o la grasa antigua de la caacutemara de lubricacioacuten haciendo funcionar el motor durante al menos 30 minutos con los tapones removidos

Si el motor ha sido almacenado por varios antildeos la grasa probablemente deberaacute estar endurecida y el tubo de drenaje podriacutea estar obstruido con grasa seca En este caso el motor deberaacute desmontarse para retirar la grasa antigua y posteriormente ser re-lubricado antes de su puesta en servicio

Rodamientos lubricados con aceite Siempre drene el aceite antes de mover el motor Despueacutes de situar el motor en el aacuterea de almacenamiento llene el caacuterter con el aceite correcto que tenga los inhibidores de corrosioacuten y oxidacioacuten adecuados Idealmente el aceite deberaacute cubrir completamente el rodamiento sin sobrepasar el cilindro o tubo que sirve para la contencioacuten del aceite o el sello de laberinto Antes de poner el motor en servicio drene y reemplace el aceite

No re-engrase los rodamientos con el drenaje cerrado o mientras el motor esteacute funcionando

Siempre drene el aceite antes de mover el motor De lo contrario el lubricante puede salpicar al exterior y contaminar los bobinados o incluso iniciar un efecto capilar que puede succionar aceite del caacuterter

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Mantenimiento perioacutedico Mensual Inspeccione el aceite para determinar si existen evidencias de humedad oxidacioacuten o contaminantes

Reemplace el aceite siempre que encuentre contaminacioacuten o cada 12 meses

Cada 1 oacute 3 meses Gire el eje manualmente varias veces para conservar la peliacutecula de lubricante en las pistas de los rodamientos o en los ejes de apoyo de los cojinetes Esto tambieacuten ayuda a prevenir dantildeos en los elementos rodantes (ej estriacuteas) que pueden ocurrir con el tiempo debido incluso a pequentildeas vibraciones

Cada 2 oacute 3 meses Mida la resistencia de aislamiento (IR) y compare los resultados corregidos por temperatura con los valores base tomados antes de almacenar el motor Antes de instalar el motor lleve a cabo las acciones necesarias para corregir cualquier descenso en la IR (Vea la Paacutegina 14 ldquoPrueba de Resistencia de aislamiento (IR)rdquo)

Cada 3 meses Inspeccione los rodamientos lubricados con grasa tomando una muestra del tubo de drenaje para ver si hay humedad oxidacioacuten o contaminacioacuten Si existe humedad probablemente los rodamientos pre-senten dantildeos por oxidacioacuten y sea necesario remplazarlos

Cada 5 antildeos Considere reemplazar la grasa y los rodamientos Para entonces el aceite y los ingredientes de la base de la grasa probablemente se hayan separado y las vibraciones de bajo nivel pueden haber causado es-triacuteas en las pistas de los rodamientos Si se ha acumulado humedad entre las bolas y las pistas pueden haberse presentado dantildeos por oxidacioacuten o corrosioacuten

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Glossary

Temperatura ambientendashLa temperatura del medio de refrigeracioacuten circundante conocida comuacutenmente como temperatura ambienteDato baacutesicondashUna medida tomada cuando el motor estaacute en buen estado que se usa como referencia para labores de seguimiento y anaacutelisisTorque maacuteximondashEl maacuteximo torque que el motor podraacute desarrollar a voltaje y frecuencia nominales sin que se presente una caiacuteda abrupta de la velocidad tambieacuten denominado torque de desenganche o par maacuteximoEficienciandashLa relacioacuten entre el trabajo uacutetil realizado y la energiacutea utilizada para producirlo Es la relacioacuten entre la potencia de salida dividida entre la potencia de entradaVelocidad a plena cargandashLa velocidad a la cual cualquier motor produce su potencia de salida nominalTorque a plena cargandashEl torque requerido para producir la potencia nominal a la velocidad de plena cargaMotor de propoacutesito generalndashMotor de induccioacuten de CA con potencia nominal menor o igual a 500 hp construc-cioacuten abierta o cerrada de trabajo continuo disentildeado con paraacutemetros normalizados con caracteriacutesticas estaacutendar para ser utilizado bajo condiciones de servicio sin restricciones en una aplicacioacuten particular (ver la norma NEMAMG1161)Hercio (Hz)ndashTerminologiacutea preferida para ciclos por segundo(frecuencia)Caballo de fuerza (hp)ndashUna unidad para la medida de la potencia de los motores o la velocidad a la que se hace el trabajo Un caballo de fuerza equivale a 33000 lb-pie por minuto (550 lbbullpie por segundo o 746 vatios Tam-bieacuten es la unidad de potencia de los motores fabricados en el continente norte americanoAislamientondashMaterial no conductivo que separa las partes de un motor que conducen corriente o los materiales adyacentes que se encuentran a diferente potencialKilovatio (kW)ndashUna unidad de potencia eleacutectrica Tambieacuten es la unidad de potencia de los motores eleacutectricos fabricados fuera del continente norte americanoCorriente a rotor bloqueadondashCorriente de liacutenea en estado estable medida a frecuencia y voltaje nominales con el rotor en reposoTorque a rotor bloqueadondashEl torque miacutenimo que el motor desarrollaraacute en reposo para todas las posiciones angu-lares del rotor cuando se aplican el voltaje nominal a frecuencia nominalNEMAndashSiglas de la National Electrical ManufacturersAssociationPolosndashLos polos magneacuteticos que se forman dentro del motor debido a la ubicacioacuten y la conexioacuten de los devana-dosIncremento de temperatura nominalndashEs el aumento de temperatura permisible por encima del ambiente para un motor que esteacute funcionando con cargaRotorndashEl elemento rotativo de cualquier motor o generadorDeslizamientondashLa diferencia entre la velocidad sincroacutenica y la velocidad de operacioacuten comparada con la veloci-dad sincroacutenica expresada en porcentaje Tambieacuten es la diferencia entre la velocidad sincroacutenica y la velocidad de operacioacuten expresada en rpm

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Pie suavendashUna condicioacuten en la cual las patas de un motor y la zona de la base en la que se apoyan no se encuen-tran en el mismo planoEstatorndashLa parte estaacutetica del motor este teacutermino describe comuacutenmente la parte estaacutecionaria del motor que con-tiene los devanadosVelocidad sincroacutenicandashLa velocidad del campo magneacutetico rotativo creado por el bobinado del estator Velocidad sincroacutenica = (Frecuencia x 120) (Nuacutemero de polos)TorquendashLa fuerza rotativa producida por un motor Las unidades del torque se expresan en lb-pie o lb-pul (siste-ma Ingleacutes) o newton-metro (sistema meacutetrico)TendenciandashAnaacutelisis del cambio presentado en una medida tomada durante muchos intervalos de medicioacuten

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Bibliografiacutea

ANSIEASA Standard AR100-2015 Recommended Practice for the Repair of Rotating Electrical Apparatus Electrical Apparatus Service Association Inc St Louis MO 2015 (For information call EASA at 314-993-2220 or browse to wwweasacom)

Electrical Engineering Pocket Handbook Electrical Apparatus Service Association Inc St Louis MO 2015 (For information call EASA at 314-993-2220 or visit wwweasacom)

Mechanical Reference Handbook Electrical Apparatus Service Association Inc St Louis MO 2015 (For information call EASA at 314-993-2220 or visit wwweasacom)

NEMA Standard MG 1-2014 Motors and Generators National Electrical Manufacturers Association Rosslyn VA 2014 (For information call NEMA at 703-841-3200 or visit wwwnemaorg)

NEMA Standard MG 10-2013 Energy Management Guide for Selection and Use of Fixed Frequency Medi-um AC Squirrel-Cage Polyphase Induction Motors National Electrical Manufacturers Association Rosslyn VA 2014 (For information call NEMA at 703-841-3200 or visit wwwnemaorg)

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Notas

Electrical Apparatus Service Association Inc1331 Baur Blvd bull St Louis MO 63132 bull 314-993-2220 bull Fax 314-993-1269

Email easainfoeasacom bull Website wwweasacom

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  • _GoBack
  • 1 Instalacioacuten arranque e informacioacuten baacutesica
    • 11 Consideraciones baacutesicas del sistema
    • 12 Instalacioacuten
    • 13 Procedimientos de arranque
    • 14 Datos baacutesicos
    • 15 Gestioacuten total del motor
      • 2 Seguimiento operacional y mantenimiento
        • 21 Aplicacioacuten-consideraciones especiacuteficas
        • 22 Mantenimiento preventivo predictivo y basado en la confiabilidad
        • 23 Inspeccioacuten y pruebas
        • 24 Re-engrase de los rodamientos
          • Datos baacutesicos del motor y de su instalaci
            • Formato de muestra
            • Otros teacuterminos
              • Como leer la placa de datos de un motor
                • Informacioacuten necesaria
                • Mantenimiento perioacutedico
                  • Recomendaciones para almacenar los motores
                    • Aspectos baacutesicos para el almacenaje de motores
                    • Preparacioacuten para el almacenaje
                      • Notas
Page 22: Obteniendo Lo Máximo De Su Motor Eléctrico - easa.com · eléctricos de propósito general y de propósito definido con las ... Como leer la placa de datos de un motor Información

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Rodamientos lubricados con grasa A no ser que se encuentren ldquosellados de por vidardquo los rodamientos lu-bricados con grasa requieren un re-engrase perioacutedico a traveacutes de los tubos de lubricacioacuten Seleccione la grasa compatible la cantidad y los intervalos de lubricacioacuten de acuerdo con las siguientes directrices

Compatibilidad de la grasa No todas las grasas y los aditivos son compatibles por tanto es de vital impor-tancia determinar el tipo de grasa de los rodamientos y re-engrasarlos con un lubricante compatible Los efectos de la incompatibilidad de la grasa variacutean dependiendo de la aplicacioacuten el tipo y el grado de incom-patibilidad y van desde un aumento intermedio del desgaste del rodamiento hasta un fallo catastroacutefico de la maacutequina

Use la Tabla 5 como punto de partida para determinar la compatibilidad de la grasa man-teniendo los siguientes puntos en menteloz No mezcle grasas incompatiblesloz No mezcle grasas cuya compatibilidad se

encuentre al liacutemiteloz Auacuten si la Tabla 5 indica compatibilidad siem-

pre es mejor preguntar a ambos fabricantes No mezcle la grasa si existe una miacutenima dudaDiferentes formulaciones del mismo aceite pueden ser incompatibles por lo que re-lubri-car con grasas de la misma base (ej polyurea con otra polyurea) todaviacutea podriacutea causar problemas Los lubricantes pueden contener ademaacutes aditivos espesantes y algunos de ellos son incompatibles La mejor praacutectica consiste en utilizar la misma grasa que ya existe en los rodamientosndashsiempre y cuando sea la adecuada para la aplicacioacuten

Los signos de incompatibilidad de un lubricante o sus aditivos pueden incluir Aumentos inu-suales del calentamiento desgaste del metal vibracioacuten o emisioacuten ruido cambios inusuales en el color del lubricante un incremento suacutebito de partiacuteculas extrantildeas fugas debidas a los cambios de viscosidad formacioacuten de espuma y emulsionado separacioacuten aparente de fluidos o geles en los visores de aceite

Tabla 5 Compatibilidad de grasas

B = En el liacutemite C = Compatible | = Incompatible

Comp

lejo d

e alum

inio

Comp

lejo d

e bari

oEs

tearat

o de c

alcio

Calci

o anh

idro

Comp

lejo d

e calc

ioSu

lfona

to de

calci

oBe

ntona

(arci

lla)

Estea

rato d

e liio

Litio

anhid

roCo

mplej

o de l

itioPo

lyurea

Con

venc

ional

Polyu

rea es

table

al co

rte

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 Complejo de aluminio I I C I B I I I C I C 2 Complejo de bario I I C I C I I I I I B

3 Estearato de calcio I I C I C C C B C I C 4 Calcio anhidro C C C B B C C C C I C 5 Complejo de calcio I I I B I I I I C C C 6 Sulfonato de calcio B C C B | | B B C I C 7 Bentona (arcilla) I I C C I I | | I I B

8 Estearato de litio I I C C I B I C C I C

9 Litio anhidro I I B C I B I C C I C 10 Complejo de litio C I C C C C I C C I C

11 Polyurea convencional I I I I C I I I I I C 12 Polyurea estable al corte C B C C C C B C C C CEsta informacioacuten solo se debe usar como una guiacutea Consulte al fabricante de cada producto antes de mezclar grasas diferentes

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Cantidad de grasa Un llenado excesivo de la cavidad puede alterar la consistencia de la grasa(cortarla)ndashej calentamiento por friccioacuten que degrada el lubricante separando el aceite de los componentes baacutesicos El exceso de grasa tambieacuten puede contaminar el sistema de aislamiento del motor provocando un fallo prema-turo de los devanados Utilice la siguiente ecuacioacuten para estimar la cantidad de grasa que hay que aplicar durante el re-engrase

G = 011 x OD x W (unidades inglesas) or G = 00048 x OD x W (unidades meacutetricas) Donde G = cantidad de grasa (onzas fluidas o gramos) OD = diaacutemetro exterior del rodamiento( pulgadas o mm) W = ancho del rodamiento (pulgadas o mm) Caacutelculo simple de la cantidad de grasa para un rodamiento de bolas 318 OD = 748rdquo (190 mm) W = 169rdquo (43 mm)

G = 011 x 748rdquo x 169rdquo = 139 oz o G = 00048 x 190 mm x 43 mm = 39 gramos Intervalos de re-engrase Los intervalos de re-engrase para condiciones normales de operacioacuten dependen de la

velocidad y el diaacutemetro interno del rodamiento El intervalo de re-lu-bricacioacuten se calcula con ayuda de la Figura 10 de la siguiente forma loz Busque la velocidad del motor en

el eje horizontalloz Trace una liacutenea vertical desde las

rpm del motor hasta la curva que representa el diaacutemetro interior del rodamiento (en miliacutemetros) o hasta la siguiente medida maacutes pequentildea

loz Desde ese punto trace una liacutenea horizontal hasta interceptar las horas de operacioacuten aplicables para el tipo de rodamiento (intervalo de re-lubricacioacuten)

Condiciones de operacioacuten anormales (ej alta temperatura vibraciones y Figura 10 Intervalos de re-lubricacioacuten para rodamientos de

bolas o rodillos en maacutequinas con ejes horizontales en reposo

Limpie el engrasador y remueva el tapoacuten de drenaje del motor antes de engrasarlo Re-engrase con la cantidad de grasa recomendada para las dimensiones del rodamiento y despueacutes haga funcionar el motor durante al menos 30 minutos sin instalar el tapoacuten de drenaje para purgar el exceso de grasa o la grasa antigua de la caacutemara

1510000

642

100086343

252

15

10080605040302015

10

252

15

100008643

252

15

100075

543

252

15

10075

50

325

215

1000086

43

252

15

100086

43

215

100

HORA

S DE

FUN

CION

AMIE

NTO

C B A

Escala A Riacutegido de bolaslEscala B Rodillos ciliacutendricosEscala C Empuje-bolas y rodillos

RPM100 2 3 4 5 6 7 8 9 1000 2 3 4 5 6 7 8 9 10000

406080100120180200240280

Los intervalos de re-lubricacioacuten para condiciones habituales de funcionamiento pueden ser determinados en funcioacuten dela velocidad y el diaacutemetro interior del rodamiento El diagrama es vaacutelido para rodamientos de maacutequinas con ejeshorizontales en reposo bajo condiciones normales

TIPO DE RODAMIENTO

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Obteniendo Lo Maacuteximo De Su Motor Eleacutectrico

contaminacioacuten) pueden requerir un aumento de la frecuencia de re-lubricacioacuten Aparte de la experiencia con la aplicacioacuten no existen reglas simples para determinar el aumento en la frecuencia de re-lubricacioacuten

Rodamientos lubricados con aceite Seleccione el aceite compatible la viscosidad y los intervalos de lubri-cacioacuten de acuerdo con las siguientes directrices

Compatibilidad del aceite Los fabricantes de aceites utilizan muchos aditivos diferentes y algunos de ellos son incompatibles La incompatibilidad de los aditivos del aceite puede producir los mismos problemas ocasionados por la incompatibilidad de las grasas por lo que la mejor praacutectica consiste en determinar el tipo de aceite que hay dentro del caacuterter y re-lubricar con el mismo-siempre y cuando sea apropiado para la aplicacioacuten Si fuese necesario utilizar un aceite diferente pregunte a ambos fabricantes si son compatibles No mezcle los aceites si existe una miacutenima duda

Viscocidad del aceite para rodamientos de bolas y rodillos La Tabla 6 proporciona las directrices para seleccionar la viscosidad del aceite en motores horizontales provistos con rodamientos de bolas y rodillos tomando como baseloz La temperatura de operacioacuten (degC o degF)loz El diaacutemetro medio del rodamiento (dm = (ID + OD)2) en mmloz Velocidad de operacioacuten (n) en rpmloz Nivel de carga del rodamiento (suavenormal o pesadoimpacto)

Tabla 6 Efecto de la temperatura en la seleccioacuten de la viscosidad del aceite para rodamientos de bolas y rodillos en motores horizontales

Viscosidad cinemaacutetica adecuadandashgrado de viscosidad ISO carga suavenormal o [carga pesadaimpacto]

Temperatura de operacioacuten degC (degF)

valor dmn

600000 oacute maacutes 300000 a 600000 300000 o menos

-30 ~ 0 (-22 ~ 32) 15 22 oacute 46 (todas las cargas)

15 22 oacute 46 (todas las cargas)

15 22 oacute 46 todas las cargas)

0 ~ 60 (32 ~ 140) 7 10 oacute 22 [NA] 32 [56 oacute 68] 56 [68]

60 ~ 100 (140 ~ 212) 22 32 oacute 56 [NA] 32 oacute 56 [56 oacute 68] 56 oacute 68 [68 oacute 100]

100 ~ 150 (212 ~ 302) NA (todas las cargas) 56 oacute 68 [68 oacute 100] 56 oacute 68 [100 oacute 460]

Ejemplo Calcule la viscosidad correcta bajo condiciones normales de carga de un rodamiento de bolas 6210 que funciona a 3600 rpm a 90degC (194degF)ndashej la relacioacuten entre la capacidad dinaacutemica del rodamiento y la carga aplicada (Cr Pr) estaacute entre 006 y 012 (006 lt Cr Pr lt012)

loz Calcule el diaacutemetro medio del rodamiento(ID + OD)2) = dm (en mm)(50 + 90)2 = 70 mm

loz Calcule el valor dmn multiplicando el diaacutemetro medio por la velocidad de operacioacuten dm (mm) x n (rpm) = dmn70 x 3600 = 252000 dmn

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loz Seleccione la viscosidad apropiada en la Tabla 6 (en este caso es un aceite para rodamientos o turbinas ISO VG 56 oacute VG 68 )En los motores verticales utilice como guiacutea la Tabla 7 para seleccionar la viscosidad correcta independien-temente del tamantildeo del rodamiento o la velocidad (Nota Si la placa de lubricacioacuten del motor especifica aceite sinteacutetico NO lo sustituya por otro tipo de aceite)

Tabla 7 Viscosidad del aceite en motores verticales con rodamientos de bolas o rodillos

Rodamientos de empuje de bolas de contacto angular

Rodamientos de empuje de rodillos esfeacutericos

Rango de tem-peratura ambiente

Hasta 38degC (100degF)

Por encima de 38degC hasta 60degC (100degF a 140degF)

Hasta 4degC (40degF)

Por encima de 4degC hasta 60degC (40degF a 140degF)

ISO VG 32 68 68 150

Viscosidad del aceite e intervalos de lubricacioacuten para motores con cojinetes anti-friccioacuten En los cojinetes anti-friccioacuten la tolerancia que existe entre su diaacutemetro interno y la zona del eje en la cual se apoya es criacutetica Cualquier pequentildeo contacto metal-metal puede aumentar la temperatura del cojinete y los dantildeos asociados a ello( friccioacuten estriado metal fundido) pueden degradar raacutepidamente el cojinete lo que podriacutea ocasionar un fallo catastroacutefico Para conservar las tolerancias de los cojinetes anti-friccioacuten siga las directrices indicadas en la Tabla 8

Tabla 8 Viscosidad del aceite e intervalos de lubricacioacuten en motores con cojinetes anti-friccioacutens

Temperatura ambiente inicial y rango de temperaturas de operacioacuten degC (degF)

Velocidades del eje (rpm)

Rango de viscosidad ISO

Intervalo de lubricacioacuten

Por debajo de 10degC (50degF) Todas Consulte al fabricante ---

10degC a 32degC(50degF a 90degF)

Mayor a 1800 32 a 68 5000 horas de trabajo o 1 antildeo lo que ocurra primero

Hasta 1800 68 a 100 1 antildeo

Arriba de 32degC (90degF) Todas Consulte al fabricante ---

Intervalos de re-lubricacioacuten con aceite Seleccione los intervalos de re-lubricacioacuten siguiendo las instruc-ciones del fabricante (si estaacuten disponibles) De lo contrario utilice los intervalos indicados en la Tabla 8

ADVERTENCIA Si la unidad tiene bobinas enfriadas por agua esta refrigeracioacuten deberaacute estar operativa De lo contrario la viscosidad del aceite puede caer por debajo de la miacutenima requeri-da para que el rodamiento funcione de forma segura

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Los arranques y paradas frecuentes los ambientes huacutemedos y sucios las temperaturas extremas y otras condiciones de servicio severas requieren cambios de aceite maacutes frecuentes que los indicados en la Tabla 8 Contacte al fabricante para obtener los intervalos de cambio de aceite para situaciones especiacuteficas o verifique regularmente el aceite en busca de decoloracioacuten o contaminacioacuten Reemplaacutecelo si fuese necesario Otra forma para determinar el intervalo del cambio de aceite es enviando a un laboratorio una muestra perioacutedica para su anaacutelisis

Tome las muestras de aceite con el motor en reposo para evitar remover mucho el lubricante Cuando cambie el aceite llene el caacuterter hasta el nivel que normalmente se ve ldquoen reposordquo a traveacutes del visor cuando la maacutequina estaacute parada

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Apeacutendice A Datos baacutesicos del motor y de su instalacioacuten

INSPECCION FISICA (escoja lo que aplique)Faltan partes o estaacuten dantildeadas Pintura exterior defi ciente Sin bloqueo de eje o bloqueo inadecuadoFuga de lubricante Pintura protectora del eje defi ciente Sin defectos visibles

Descripcioacuten de defectos y anomaliacuteas _________________________________________________________________

RESISTENCIA DE AISLAMIENTO NA NPResultado Tensioacuten aplicada Resistencia (megohms)

Pasa Fallo _____ Voltios CC

1-min ________ MΩ10-min _______ MΩ

HIPOT NA NPResultado Tensioacuten aplicada (indique CA o CC)

Pasa Fallo ________ Voltios CA CC

PRUEBA MONO FAacuteSICA DE ROTOR NA NPResultado Corriente (amps) Relacioacuten (max min)

Pasa Fallo

Max ___________Min ___________ __________

RESISTENCIA DE BOBINADOS NA NP

ResultadoResistencia (indique ohms o milliohms)

Cables 1 - 2 Cables 2 - 3 Cables 3 - 1 Pasa Fallo

_________ Ω mΩ

_________ Ω mΩ

_________ Ω mΩ

Si existen maacutes de 3 cables identifi que la conexioacuten entre ellos (ej 1-62-43-5 etc)

IMPULSO NA NPResultado Tensioacuten aplicada

Pasa Fallo ________ Voltios

ACCESORIOS NA NPFuncionan Tipo de dispositivo

Siacute No

Resistencias de calefaccioacuten

PRUEBAS ESTATICAS (MOTOR APAGADO)

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Nota NA signifi ca ldquono aplicardquo y NP signifi ca ldquono realizadardquo

EXENTRICIDAD DEL EJE DE SALIDA NA NPResultado Excentricidad Medida con indicador de

caraacutetula Pasa Fallo __________ (pul o mm)

DIAMETRO DEL EJE DE SALIDA NA NPResultado Diaacutemetro

Medida con microacutemetro Pasa Fallo __________ (pul o mm)

Comentarios sobre las pruebas estaacuteticas (si hay alguno) _________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Formato de muestraID del motor Instalado en FechaMarca Modelo Tipo Ndeg SerieTamantildeo constructivo Encerramiento Voltaje RPMHp kW Amperios a plena carga Efi ciencia a plena carga () Monofaacutesico TrifaacutesicoCoacutedigo Disentildeo Clase de aislamiento PesoRodamiento LA Rodamiento LOA Aplicacioacuten(es)Fecha Instal _______________Amperios en vacio ____ vatios ____

Datos baacutesicos Siacute No

Espectros de vibracioacutenSiacute No

Datos de alineacioacuten Siacute No

Estado del motor Nuevo Reparado Almacenado Ubicacioacuten del motor Motivo del reemplazoHistorial de reparacioacutenComentarios (si hay alguno)

RELACIOacuteN DE ABSORCIOacuteN DIELEacuteCTRICA NA NPResultado 6030 sec (DAR) Condicioacuten

Pasa Fallo

lt 11 Pobre11 a 124 Cuestionable125 a 13 Aceptable14 a 16 Buenogt 16 Exelente

Mida la resistencia de aislamiento (IR) a los 30 segundos y a los 60 segundos con un instrumento digital Divida el valor a los 60-segundos entre el valor a los 30 segundos

Formato de muestra

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Continuacioacuten del formato

NOTAS

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Comentarios sobre las pruebas dinaacutemicas (si hay alguno) __________________________________________________________

PRUEBAS DINAacuteMICAS (MOTOR EN LIacuteNEA)

PRUEBAS EN VACIO NA NPFecha Amps Vatios

Comentarios

ANAacuteLISIS VIBRACIONAL NA NPSe tomaron espectros de vibraciones Siacute NoSi la respuesta es siacute no apunte abajo los datos de las medidas de vibracioacuten)

Resultado

Velocidad de la vibracioacuten medida en puls mms

Lado acoplamientoabajo

OLado op acoplamientoarriba

Pasa Fallo

Horizontal ________ Horizontal ________Vertical ___________ Vertical ___________Axial _____________ Axial _____________

Nota NA signifi ca ldquono aplicardquo y NP signifi ca ldquono realizadardquo

DATOS DE ALINEAMIENTO NA NP

RPMInstalacioacuten En servicio

RPMInstalacioacuten En servicio

Mils mm Mils mm Mils mm Mils mm

Acop

lam

ient

os

corto

s

Desalineamientoparalelo

Acop

lam

ient

os

con

esp

acia

dore

s Desalineamiento paralelo por pul-gada de distanciaDesalineamiento

angular

Pie suave Todas Pie suave Todas

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Apeacutendice B Como leer la placa de datos de un motor

Informacioacuten generalCuando compre o sustituya un motor preste atencioacuten a la terminologiacutea de la placa de datos que describe sus caracteriacutesticas de funcionamiento y su aplicacioacuten Un detalle aparentemente pequentildeo como ldquoDisentildeordquo podriacutea condicionar su eleccioacuten Estar familiarizado con la terminologiacutea de la placa de datos le ayudaraacute a resolver prob-lemas inesperados de funcionamiento

Informacioacuten necesaria Aunque se pueden suministrar maacutes detalles la norma NEMA MG 1 1040 requiere que la placa de datos de un motor cuente con la siguiente informacioacuten (vea la Figura B1) Tamantildeo constructivo (FR) Este normalmente se indica mediante 2 oacute 3 diacutegitos seguidos por una o maacutes letras

que identifican las dimensiones importantes de montaje del motor ej altura de eje y distancias entre los huec-os de fijacioacuten)

Tipo (TYPE) Los fabricantes pueden emplear la casilla opcional de la placa de datos ldquoTyperdquo para designar una familia de productos o rellenarla con otro tipo de adjetivo que identifiquen el montaje la forma o la funcioacuten del motor

Figura B1 Tiacutepica placa de datos NEMA en la que la informacioacuten requerida estaacute resaltadaFigure B1 Typical NEMA nameplate with required information highlighted

FR TYPE

PH

HP RPM SF

VOLTS NEMA NOM EFF

AMPS CODE DES

SF AMPS PF

Temperaturaambiente maacutexima

Tamantildeo constructivo

Nota Las placas de datos pueden incluir el nombre delfabricante y normalmente la ubicacioacuten de su sede principal

Nuacutemero de fases

Clase de aislamiento

Potenciade salida

Corriente acarga nominal

Velocidad acarga nominal

Letra coacutedigo para loskVA de rotor bloqueado

Letra dedisentildeo

Voltaje

Ciclo de trabajoo uso

Frecuencia

Factor se servicio(si es diferente a 10)

Tipo delfabricante

Eficiencia nominalNEMA (cuando searequerida)ldquoPROTEGIDOTERMICAMENTErdquo (siel motor proporcionatoda la proteccioacutendescrita en la normaNEMA MG 1 1256)ldquoPROTECCIOacuteN PORSOBRETEMPERATURA___rdquo y nuacutemero deldispositivo de proteccioacuten(para motores gt1 HP con dispositivos o sistemas de proteccioacuten)

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Potencia de salida (kW) Normalmente expresada en hp o kW este dato indica el valor de la potencia mecaacuteni-ca del motorndashej su capacidad para entregar a la velocidad nominal el torque requerido por la carga

hp = 134 x kW a la inversa kW = 0746 x hp

Ciclo de trabajo o uso (DUTY) Esta designacioacuten especifica el lapso de tiempo durante el cual el motor puede entregar su potencia nominal de forma segura Normalmente es ldquocontinuordquo (Cont) lo que NEMA define como indefinido El ciclo de trabajo de los motores que funcionan de forma intermitente (ej gruacuteas polipastos y actu-adores de vaacutelvulas) generalmente se expresa en minutos Ver la norma NEMA MG 11036

Temperatura ambiente maacutexima Esta es la temperatura maacutexima permitida en el aire circundante para garan-tizar que la temperatura maacutexima de operacioacuten del motor no excede el liacutemite del sistema de aislamiento La temperatura ambiente estaacutendar es de 40degC (104degF) Ver la Nota I en la norma NEMA MG 1 1244

Clase de aislamiento (CLASS INS CLS INSUL CLASS) Esta indica la temperatura que puede soportar el bobinado de un motor y se designa industrialmente con las letras A B F H Entre mayor sea la letra del alfabeto maacutes alta seraacute la temperatura segura de operacioacuten y el bobinado duraraacute maacutes a cualquier temperatura de funcionamiento dada

Velocidad a carga nominal (RPM) Esta es la velocidad a la cual se suministra la potencia de salida a la carga (velocidad a plena carga) Esta seraacute un poco menor que la velocidad sincroacutenica-ej la velocidad del campo magneacutetico rotativo del estator La diferencia entre las dos es la ldquovelocidad de deslizamientordquo o ldquorpm de desli-zamientordquo La Tabla B1 muestra las velocidades a plena carga tiacutepicas para motores pequentildeos y medianos

Tabla B1 Comparacioacuten entre la velocidad sincroacutenica y la velocidad a plena carga para motores de 60 Hz

Velocidad sincroacutenica RPM tiacutepica a plena carga3600 34501800 17501200 1140900 850

Reducir las rpm de deslizamiento aumenta la eficiencia del motor por lo que los disentildeos maacutes eficientes nor-malmente tienen velocidades a plena carga maacutes altas Esto puede ser problemaacutetico a la hora de reemplazar los motores de alta eficiencia en algunas aplicaciones Por ejemplo las bombas centriacutefugas y los ventiladores normalmente demandan una potencia de entrada que variacutea con las rpm elevadas al cubo lo que significa que un pequentildeo incremento en la velocidad produce un aumento mucho maacutes grande de potencia En aplicaciones similares tenga cuidado con esto antes de seleccionar un motor de reemplazo maacutes eficiente

El valor de la temperatura ambiente algunas veces se confunde con el incremento de temperatura El incremento de temperatura normalmente no estaacute expresado en la placa de datos pero la clase de aislamiento siacute El incremento de temperatura se basa en una combinacioacuten de factores como el tipo de encerramiento del motor la clase de aislamiento y el factor de servicio

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Frecuencia (HZ) La frecuencia normalizada en Norte Ameacuterica es 60 Hz y en otras partes del mundo gen-eralmente es de 50 Hz Si la placa de datos muestra maacutes de una frecuencia tambieacuten deberaacute indicar las caracteriacutesticas que dependen de cada una de ellas El aumento del uso de variadores de frecuencia (VFDs) demanda que exista un rango de frecuencias en la placa de datos Si aparece solo una frecuencia consulte al fabricante antes de accionar el motor con un VFD En las aplicaciones que no usan variadores de frecuencia la norma NEMA MG 1 permite una variacioacuten de solo plusmn5 de la frecuencia

Nuacutemero de fases (PH) Una o tres Los motores incluidos en el alcance de este manual son trifaacutesicos alimenta-dos con tres liacuteneas de corriente alterna (CA)

Corriente nominal(AMPS) La corriente nominal son los amperios a potencia nominal (hp) y a frecuencia y voltaje de placa Exceder el valor de la corriente nominal auacuten en una sola fase acortaraacute la vida teacutermica del bobinado

No trate de calcular la carga de un motor a partir de su corriente La corriente del motor no es directamente proporcional a la carga Condiciones como voltajes de liacutenea des-balanceados tensiones por debajo de la nominal o ambas cosas pueden ocasionar que la corriente se desviacutee de los amperios de placa Para obtener un sistema de corrientes equilibrado en aplicaciones con VFD revise tanto el motor como el drive

Voltaje (VOLTS) La norma NEMA MG 1 define los valores de voltaje normalizados para los motores trifaacutesi-cos Entre los maacutes comunes tenemos 200 230 460 y 575volts

La norma NEMA MG 1 permite que un motor funcione a plusmn10 de su voltaje nominal y al mismo tiempo sentildea-la que esto puede acarrear problemas en el funcionamiento del motor (ej eficiencia) Por ejemplo si el voltaje aplicado se reduce un 10 el motor desarrollaraacute como miacutenimo un 20 menos de torque (par) La corriente de liacutenea tambieacuten puede aumentar (un 10 o maacutes) al igual que la temperatura de operacioacuten del motor

Algunos fabricantes indican en la placa diferentes valores de voltajes tales como los populares 208- 230460 V Dado que la tolerancia NEMA de plusmn10 aplicada a un voltaje de 230 voltios cubre la tensioacuten de 207 voltios (230 x 90 = 207) esto parece seguro El problema es que la tensioacuten real de una fuente de voltaje de 208 voltios puede caer tambieacuten por debajo de los 207 voltios

Ademaacutes aunque sea permitido ordenar la fabricacioacuten de un motor de 480 voltios para conectarlo en una red de 480 voltios no es recomendable En este caso el voltaje normalizado del motor deberiacutea ser de 460 voltios considerando que podriacutea haber una caiacuteda en la tensioacuten de liacutenea

La temperatura de operacioacuten a plena carga de un motor puede ser mayor funcionando con un voltaje des-balanceado que con un voltaje balanceado La eficiencia y la vida uacutetil del bobinado pueden disminuir incluso si la potencia del motor ha sido derrateada

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El desbalance de voltaje (ej diferentes vol-tajes de fase) con frecuencia es ignorado No obstante la norma NEMA MG 1 demanda la reduccioacuten de la potencia nominal si el desbal-ance es mayor al 1 Al maacuteximo desbalance de voltaje permitido del 5 la potencia se debe reducir un 25 (Figura B2) No con-funda desbalance de voltaje con variacioacuten de voltaje Como consecuencia de las peacuterdidas adicionales asociadas a ello un desbalance de voltaje tambieacuten reduce la eficiencia del motor

Letra coacutedigo para determinar los kVA a rotor bloqueado (CODE) La norma NEMA MG 1 10372 define los kVA por hp a rotor bloquea-do con una serie de letras coacutedigo (que van desde la A hasta la V)Generalmente entre maacutes alejada se encuentre la letra coacutedigo de la A mayor seraacute la corriente de Inrush por hp Un motor de repuesto con una letra coacutedigo ldquomayorrdquo puede requerir aguas arriba de la in-stalacioacuten aparamenta eleacutectrica diferente como un arrancador maacutes grande

Disentildeo (DES NEMA DESIGN DESIGN) La norma NEMA MG 1 119 define cuatro tipos de disentildeos de mo-tor (A B C y D) en teacuterminos de las caracteriacutesticas de torque(par) y corriente (ver las Tablas B2 y B3 y la Figura B3) La mayoriacutea de motores son fabricados con Disentildeo B debido a su relativa alta eficiencia y sus caracteriacutesticas de torque (par) Los motores con Disentildeo A pueden ser maacutes eficientes pero se emplean con menos frecuencia debido a que su relativa alta corriente de arranque puede causar molestos disparos en el sistema de proteccioacuten del motor Los motores con Disentildeo A tambieacuten pueden requerir arrancadores maacutes grandes que los normalizados

Tabla B2 Disentildeos NEMA versus caracteriacutesticas de torque y corriente

Disentildeo NEMA A B C D

Corriente a rotor bloqueado Alta Media Media Media

Torque a rotor bloqueado Medio Medio Alto Muy alto

Torque maacuteximo Alto Medio Alto Muy alto

Figura B2 Curva de derrateo por desbalance de voltaje

En la placa de datos designaciones que emplean letras similares tambieacuten representan otras carac-teriacutesticas del motor Lea cuidadosamente la placa para evitar mal interpretar la letra coacutedigo el disentildeo y la clase de aislamiento del motor

10

09

08

75 0 1 2 3 4 5

Porcentaje dedesbalance devoltaje

Desviacioacuten maacutex del voltaje promedioVoltaje promedio= 100 x

Ejemplo El voltaje promedio de 460 467 y 450 es 459 V La desviacioacuten maacutexima del promedio es 9 y el

de desbalance = 100 x = 1964599

FACT

OR D

E DE

RRAT

EO

DE DESBALANCE DE VOLTAJE

(Referencia NEMA Std MG 1 1436)

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Tabla B3 Aplicaciones tiacutepicas para diferentes disentildeos

Disentildeos NEMA Aplicaciones

A y B Ventiladores sopladores de aire bombas centriacutefugas compresores descargados y car-gas que requieran torques relativamente bajos

Disentildeo C Transportadores trituradoras bombas reciprocantes y compresores donde se requieren arranques con carga

Disentildeo D Picos de carga elevados que requieren grandes variaciones de velocidad como pun-zonadoras al igual que polipastos y ascensores

Torq

ue (

del

torq

ue a

ple

na c

arga

)

Velocidad ( de la velocidad sincroacutenica)

0

50

100

150

200

250

300

200 40 60 80 100

Disentildeo C oacute H

Disentildeo D

Disentildeo A B oacute N

Eficiencia nominal (NOM EFF) La eficiencia se define como la potencia de salida dividida entre la potencia de entrada expresada como porcentaje(SalidaEntrada) x 100NEMA requiere que la eficiencia de placa sea el valor ldquonominalrdquo basado en el promedio del mayor grupo de motores con el mismo disentildeo La eficiencia real de cualquier motor deberaacute estar dentro de un margen de toler-ancia basado en una variacioacuten en las peacuterdidas del motor de plusmn20 La eficiencia nominal a menudo es utilizada para calcular el consumo de energiacutea La eficiencia nominal debe ser incluida en la placa de datos de los mo-tores polifaacutesicos cuando asiacute lo exija la norma NEMA Std MG11259

Factor de servicio (SF) En una placa de datos es necesario indicar el valor del factor de servicio solo si es mayor de 10 Las normas industriales incluyen factores de servicio de 10 para motores totalmente cerrados

Figura B3 Curvas torque-velocidad para motores con disentildeo NEMA

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y de 115 para motores abiertos Tambieacuten hay disponibles una gran cantidad de motores totalmente cerrados enfriados con ventilador con factor de servicio 115 y existen motores con factores de servicio de 125 14 y maacutes altos

A frecuencia y voltaje nominales la sobrecarga permisible para un motor con un factor de servicio indicado en la placa es igual a la carga nominal multiplicada por ese factor de servicio Sin embargo tal operacioacuten afectaraacute de forma adversa la eficiencia el factor de potencia y el incremento de temperatura del motor

Protegido teacutermicamente (THERMALLY PROTECTED) Las palabras ldquoPROTEGIDO TERMICAMENTErdquo son necesarias si el motor proporciona toda la proteccioacuten descrita en la norma NEMA MG1 1256 (ver norma NEMA Std MG1 172 y 173)

Proteccioacuten por sobre-temperatura(OVERTEMP PROT_ ) Para identificar el tipo de proteccioacuten en motores con potencias nominales superiores a 1 hp provistos con dispositivos o sistemas de proteccioacuten por sobre-tem-peratura se debe escribir en el espacio en blanco un nuacutemero seguacuten lo establecido por la norma NEMA MG1 1257

Otros teacuterminosOtros teacuterminos que podriacutean aparecer en una placa NEMA incluyen Factor de potencia (FP) y condensadores de correccioacuten (MAX KVAR or MAX CORR KVAR) El factor de po-

tencia es la relacioacuten entre la potencia activa (vatios) y la potencia aparente (voltio amperios) del motor a plena carga Si el factor de potencia estaacute indicado en la placa NEMA recomienda expresarlo en porcentaje (no es un requisito)

La placa de datos tambieacuten puede indicar la capacidad maacutexima del condensador empleado para corregir el fac-tor de potencia con un texto como MAX CORR KVAR seguido de un valor numeacuterico en kilovars Utilizar un condensador maacutes grande que el indicado en placa podriacutea producir voltajes altos que pueden dantildear el motor u otro componente

Rodamientos (SHAFT END BRG DE BRG OPP END BRG ODE BRG) Algunos fabricantes proporcionan en la placa de sus motores los datos de los rodamientos que normalmente incluyen el rodamiento del lado acoplamiento o lado carga (shaft- or drive-end bearing) y el rodamiento lado opuesto acoplamiento o lado opuesto carga A pesar que las designaciones pueden variar entre un fabricantes de rodamientos y otro los tipos tamantildeos y modelos normalmente se indican de acuerdo con las normas de los fabricantes americanos de rodamientos mediante un ldquonuacutemero ABMArdquo

Nuacutemero de serie (SERIAL NO o SER NO) Las placas de datos normalmente incluyen la marca y el nuacutemero de serie del motor u otro nuacutemero exclusivo que puede ser usado para seguir la pista del motor a traveacutes del fabricante

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Apeacutendice C Recomendaciones para almacenar los motores

Aspectos baacutesicos para el almacenaje de motoresLos procedimientos apropiados de almacenaje pueden proteger el motor de dantildeos causados por el ambiente Determine los pasos a seguir basaacutendose en el lugar donde estaraacuten y en el tiempo de almacenamiento Menos de un mes Proteja el motor contra el clima y mantenga la temperatura de los bobinados 5-10degC (10-

20degF) por arriba del ambiente (vea maacutes adelante ldquoPreparacioacuten para el almacenajerdquo)

Maacutes de un mes Siga las recomendaciones dadas en ldquoPreparacioacuten para el almacenajerdquo y ldquoMantenimiento perioacutedicordquo de la Paacutegina 32

Estos intervalos de almacenaje y mantenimiento no son definitivos condiciones especiacuteficas ambientales pueden requerir programaciones diferentes No siempre es praacutectico tratar los motores pequentildeos con los mismos cuidados que se brindan a los motores maacutes grandes o maacutes criacuteticos

Preparacioacuten para el almacenaje Almacenamiento en un lugar cerrado Si es posible almacene los motores en un lugar cerrado y en aacutereas lim-

pias secas y calientes

Almacenamiento a intemperie Si esto fuese necesario cubra el motor con una lona hasta el suelo sin apretar-lo demasiado para permitir circulacioacuten de aire suficiente y minimizar la condensacioacuten Proteja el motor contra una inundacioacuten y vapores quiacutemicos peligrosos

Vibracioacuten ambiental Escoja un aacuterea alejada de fuen-tes de vibracioacuten ambiental tales como maquinarias pesadas aacutereas de produccioacuten carreteras muy transit-adas y viacuteas feacuterreas Cuando el motor se encuentra en reposo una exposicioacuten prolongada incluso a pequentildeas vibraciones puede dantildear sus rodamientosndashej for-macioacuten de estriacuteas (ver Figura C1) Si el motor va a ser almacenado en un aacuterea con alta vibracioacuten ambiental asegure el eje para prevenir que se mueva

Posicioacuten Almacene los motores horizontales en posicioacuten horizontal y los motores verticales en una posicioacuten vertical estable

Conserve los bobinados limpios y secos La mejor forma de preservar las propiedades de aislamiento de los bobinados es prevenir la condensacioacuten y la acumu-lacioacuten de humedad A no ser que la temperatura del aacuterea de almacenamiento esteacute controlada mantenga la temperatura de los bobinados 5-10degC (10-20degF) por arriba del ambiente energizando las resistencias de calefaccioacuten (si el motor las tiene) o aplicando ldquovoltaje reducidordquo a una fase del bobinado Otra forma es conservar el bobinado caliente con una fuentes de calor auxiliar por conveccioacuten o soplando aire caliente dentro del motor

Figura C1 El dantildeo del rodamiento que se muestra corresponde a una separacioacuten de los

elementos rodantes Este comenzoacute al estar sometido a vibracioacuten en reposo durante el

transporte o el almacenamiento

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Resistencia de aislamiento (IR) de los bobinados Antes de almacenar el motor mida y registre el valor de la IR corregido a una temperatura estaacutendar y vuelva a hacer lo mismo justo antes de poner el motor en servicio Antes de instalar el motor realice las acciones pertinentes para corregir cualquier descenso en la IR (Vea la Paacutegina 14 ldquoPrueba de Resistencia de aislamiento (IR) rdquo)

Plagas Tome precauciones para evitar que animales e insectos ingresen al motor Roedores serpientes paacutejaros u otros pequentildeos animales pueden dantildear el aislamiento del bobinado ademaacutes las avispas de barro y otros insectos similares pueden obstruir la ventilacioacuten o los agujeros de drenaje

Superficies del motor Recubra con pintura anti-oxidante todas las superficies externas mecanizadas (espe-cialmente las puntas del eje) y en ambientes huacutemedos tambieacuten recubra las zonas del eje en las que apoyan los cojinetes y otras superficies internas En las aacutereas tropicales aplique un fungicida para proteger los devanados Es posible que sea necesario desmontar el motor para remover la pintura protectora antes de poner el motor en servicio

Rodamientos lubricados con grasa Para prevenir la corrosioacuten y la contaminacioacuten durante largos periacuteodos de almacenamiento limpie las boquillas de entrada de grasa y remueva los tapones de drenaje antes de re-engrasar el motor con grasa compatible Despueacutes de la lubricacioacuten purgue el exceso de grasa o la grasa antigua de la caacutemara de lubricacioacuten haciendo funcionar el motor durante al menos 30 minutos con los tapones removidos

Si el motor ha sido almacenado por varios antildeos la grasa probablemente deberaacute estar endurecida y el tubo de drenaje podriacutea estar obstruido con grasa seca En este caso el motor deberaacute desmontarse para retirar la grasa antigua y posteriormente ser re-lubricado antes de su puesta en servicio

Rodamientos lubricados con aceite Siempre drene el aceite antes de mover el motor Despueacutes de situar el motor en el aacuterea de almacenamiento llene el caacuterter con el aceite correcto que tenga los inhibidores de corrosioacuten y oxidacioacuten adecuados Idealmente el aceite deberaacute cubrir completamente el rodamiento sin sobrepasar el cilindro o tubo que sirve para la contencioacuten del aceite o el sello de laberinto Antes de poner el motor en servicio drene y reemplace el aceite

No re-engrase los rodamientos con el drenaje cerrado o mientras el motor esteacute funcionando

Siempre drene el aceite antes de mover el motor De lo contrario el lubricante puede salpicar al exterior y contaminar los bobinados o incluso iniciar un efecto capilar que puede succionar aceite del caacuterter

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Mantenimiento perioacutedico Mensual Inspeccione el aceite para determinar si existen evidencias de humedad oxidacioacuten o contaminantes

Reemplace el aceite siempre que encuentre contaminacioacuten o cada 12 meses

Cada 1 oacute 3 meses Gire el eje manualmente varias veces para conservar la peliacutecula de lubricante en las pistas de los rodamientos o en los ejes de apoyo de los cojinetes Esto tambieacuten ayuda a prevenir dantildeos en los elementos rodantes (ej estriacuteas) que pueden ocurrir con el tiempo debido incluso a pequentildeas vibraciones

Cada 2 oacute 3 meses Mida la resistencia de aislamiento (IR) y compare los resultados corregidos por temperatura con los valores base tomados antes de almacenar el motor Antes de instalar el motor lleve a cabo las acciones necesarias para corregir cualquier descenso en la IR (Vea la Paacutegina 14 ldquoPrueba de Resistencia de aislamiento (IR)rdquo)

Cada 3 meses Inspeccione los rodamientos lubricados con grasa tomando una muestra del tubo de drenaje para ver si hay humedad oxidacioacuten o contaminacioacuten Si existe humedad probablemente los rodamientos pre-senten dantildeos por oxidacioacuten y sea necesario remplazarlos

Cada 5 antildeos Considere reemplazar la grasa y los rodamientos Para entonces el aceite y los ingredientes de la base de la grasa probablemente se hayan separado y las vibraciones de bajo nivel pueden haber causado es-triacuteas en las pistas de los rodamientos Si se ha acumulado humedad entre las bolas y las pistas pueden haberse presentado dantildeos por oxidacioacuten o corrosioacuten

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Glossary

Temperatura ambientendashLa temperatura del medio de refrigeracioacuten circundante conocida comuacutenmente como temperatura ambienteDato baacutesicondashUna medida tomada cuando el motor estaacute en buen estado que se usa como referencia para labores de seguimiento y anaacutelisisTorque maacuteximondashEl maacuteximo torque que el motor podraacute desarrollar a voltaje y frecuencia nominales sin que se presente una caiacuteda abrupta de la velocidad tambieacuten denominado torque de desenganche o par maacuteximoEficienciandashLa relacioacuten entre el trabajo uacutetil realizado y la energiacutea utilizada para producirlo Es la relacioacuten entre la potencia de salida dividida entre la potencia de entradaVelocidad a plena cargandashLa velocidad a la cual cualquier motor produce su potencia de salida nominalTorque a plena cargandashEl torque requerido para producir la potencia nominal a la velocidad de plena cargaMotor de propoacutesito generalndashMotor de induccioacuten de CA con potencia nominal menor o igual a 500 hp construc-cioacuten abierta o cerrada de trabajo continuo disentildeado con paraacutemetros normalizados con caracteriacutesticas estaacutendar para ser utilizado bajo condiciones de servicio sin restricciones en una aplicacioacuten particular (ver la norma NEMAMG1161)Hercio (Hz)ndashTerminologiacutea preferida para ciclos por segundo(frecuencia)Caballo de fuerza (hp)ndashUna unidad para la medida de la potencia de los motores o la velocidad a la que se hace el trabajo Un caballo de fuerza equivale a 33000 lb-pie por minuto (550 lbbullpie por segundo o 746 vatios Tam-bieacuten es la unidad de potencia de los motores fabricados en el continente norte americanoAislamientondashMaterial no conductivo que separa las partes de un motor que conducen corriente o los materiales adyacentes que se encuentran a diferente potencialKilovatio (kW)ndashUna unidad de potencia eleacutectrica Tambieacuten es la unidad de potencia de los motores eleacutectricos fabricados fuera del continente norte americanoCorriente a rotor bloqueadondashCorriente de liacutenea en estado estable medida a frecuencia y voltaje nominales con el rotor en reposoTorque a rotor bloqueadondashEl torque miacutenimo que el motor desarrollaraacute en reposo para todas las posiciones angu-lares del rotor cuando se aplican el voltaje nominal a frecuencia nominalNEMAndashSiglas de la National Electrical ManufacturersAssociationPolosndashLos polos magneacuteticos que se forman dentro del motor debido a la ubicacioacuten y la conexioacuten de los devana-dosIncremento de temperatura nominalndashEs el aumento de temperatura permisible por encima del ambiente para un motor que esteacute funcionando con cargaRotorndashEl elemento rotativo de cualquier motor o generadorDeslizamientondashLa diferencia entre la velocidad sincroacutenica y la velocidad de operacioacuten comparada con la veloci-dad sincroacutenica expresada en porcentaje Tambieacuten es la diferencia entre la velocidad sincroacutenica y la velocidad de operacioacuten expresada en rpm

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Pie suavendashUna condicioacuten en la cual las patas de un motor y la zona de la base en la que se apoyan no se encuen-tran en el mismo planoEstatorndashLa parte estaacutetica del motor este teacutermino describe comuacutenmente la parte estaacutecionaria del motor que con-tiene los devanadosVelocidad sincroacutenicandashLa velocidad del campo magneacutetico rotativo creado por el bobinado del estator Velocidad sincroacutenica = (Frecuencia x 120) (Nuacutemero de polos)TorquendashLa fuerza rotativa producida por un motor Las unidades del torque se expresan en lb-pie o lb-pul (siste-ma Ingleacutes) o newton-metro (sistema meacutetrico)TendenciandashAnaacutelisis del cambio presentado en una medida tomada durante muchos intervalos de medicioacuten

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Bibliografiacutea

ANSIEASA Standard AR100-2015 Recommended Practice for the Repair of Rotating Electrical Apparatus Electrical Apparatus Service Association Inc St Louis MO 2015 (For information call EASA at 314-993-2220 or browse to wwweasacom)

Electrical Engineering Pocket Handbook Electrical Apparatus Service Association Inc St Louis MO 2015 (For information call EASA at 314-993-2220 or visit wwweasacom)

Mechanical Reference Handbook Electrical Apparatus Service Association Inc St Louis MO 2015 (For information call EASA at 314-993-2220 or visit wwweasacom)

NEMA Standard MG 1-2014 Motors and Generators National Electrical Manufacturers Association Rosslyn VA 2014 (For information call NEMA at 703-841-3200 or visit wwwnemaorg)

NEMA Standard MG 10-2013 Energy Management Guide for Selection and Use of Fixed Frequency Medi-um AC Squirrel-Cage Polyphase Induction Motors National Electrical Manufacturers Association Rosslyn VA 2014 (For information call NEMA at 703-841-3200 or visit wwwnemaorg)

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Notas

Electrical Apparatus Service Association Inc1331 Baur Blvd bull St Louis MO 63132 bull 314-993-2220 bull Fax 314-993-1269

Email easainfoeasacom bull Website wwweasacom

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  • 1 Instalacioacuten arranque e informacioacuten baacutesica
    • 11 Consideraciones baacutesicas del sistema
    • 12 Instalacioacuten
    • 13 Procedimientos de arranque
    • 14 Datos baacutesicos
    • 15 Gestioacuten total del motor
      • 2 Seguimiento operacional y mantenimiento
        • 21 Aplicacioacuten-consideraciones especiacuteficas
        • 22 Mantenimiento preventivo predictivo y basado en la confiabilidad
        • 23 Inspeccioacuten y pruebas
        • 24 Re-engrase de los rodamientos
          • Datos baacutesicos del motor y de su instalaci
            • Formato de muestra
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                • Informacioacuten necesaria
                • Mantenimiento perioacutedico
                  • Recomendaciones para almacenar los motores
                    • Aspectos baacutesicos para el almacenaje de motores
                    • Preparacioacuten para el almacenaje
                      • Notas
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Cantidad de grasa Un llenado excesivo de la cavidad puede alterar la consistencia de la grasa(cortarla)ndashej calentamiento por friccioacuten que degrada el lubricante separando el aceite de los componentes baacutesicos El exceso de grasa tambieacuten puede contaminar el sistema de aislamiento del motor provocando un fallo prema-turo de los devanados Utilice la siguiente ecuacioacuten para estimar la cantidad de grasa que hay que aplicar durante el re-engrase

G = 011 x OD x W (unidades inglesas) or G = 00048 x OD x W (unidades meacutetricas) Donde G = cantidad de grasa (onzas fluidas o gramos) OD = diaacutemetro exterior del rodamiento( pulgadas o mm) W = ancho del rodamiento (pulgadas o mm) Caacutelculo simple de la cantidad de grasa para un rodamiento de bolas 318 OD = 748rdquo (190 mm) W = 169rdquo (43 mm)

G = 011 x 748rdquo x 169rdquo = 139 oz o G = 00048 x 190 mm x 43 mm = 39 gramos Intervalos de re-engrase Los intervalos de re-engrase para condiciones normales de operacioacuten dependen de la

velocidad y el diaacutemetro interno del rodamiento El intervalo de re-lu-bricacioacuten se calcula con ayuda de la Figura 10 de la siguiente forma loz Busque la velocidad del motor en

el eje horizontalloz Trace una liacutenea vertical desde las

rpm del motor hasta la curva que representa el diaacutemetro interior del rodamiento (en miliacutemetros) o hasta la siguiente medida maacutes pequentildea

loz Desde ese punto trace una liacutenea horizontal hasta interceptar las horas de operacioacuten aplicables para el tipo de rodamiento (intervalo de re-lubricacioacuten)

Condiciones de operacioacuten anormales (ej alta temperatura vibraciones y Figura 10 Intervalos de re-lubricacioacuten para rodamientos de

bolas o rodillos en maacutequinas con ejes horizontales en reposo

Limpie el engrasador y remueva el tapoacuten de drenaje del motor antes de engrasarlo Re-engrase con la cantidad de grasa recomendada para las dimensiones del rodamiento y despueacutes haga funcionar el motor durante al menos 30 minutos sin instalar el tapoacuten de drenaje para purgar el exceso de grasa o la grasa antigua de la caacutemara

1510000

642

100086343

252

15

10080605040302015

10

252

15

100008643

252

15

100075

543

252

15

10075

50

325

215

1000086

43

252

15

100086

43

215

100

HORA

S DE

FUN

CION

AMIE

NTO

C B A

Escala A Riacutegido de bolaslEscala B Rodillos ciliacutendricosEscala C Empuje-bolas y rodillos

RPM100 2 3 4 5 6 7 8 9 1000 2 3 4 5 6 7 8 9 10000

406080100120180200240280

Los intervalos de re-lubricacioacuten para condiciones habituales de funcionamiento pueden ser determinados en funcioacuten dela velocidad y el diaacutemetro interior del rodamiento El diagrama es vaacutelido para rodamientos de maacutequinas con ejeshorizontales en reposo bajo condiciones normales

TIPO DE RODAMIENTO

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contaminacioacuten) pueden requerir un aumento de la frecuencia de re-lubricacioacuten Aparte de la experiencia con la aplicacioacuten no existen reglas simples para determinar el aumento en la frecuencia de re-lubricacioacuten

Rodamientos lubricados con aceite Seleccione el aceite compatible la viscosidad y los intervalos de lubri-cacioacuten de acuerdo con las siguientes directrices

Compatibilidad del aceite Los fabricantes de aceites utilizan muchos aditivos diferentes y algunos de ellos son incompatibles La incompatibilidad de los aditivos del aceite puede producir los mismos problemas ocasionados por la incompatibilidad de las grasas por lo que la mejor praacutectica consiste en determinar el tipo de aceite que hay dentro del caacuterter y re-lubricar con el mismo-siempre y cuando sea apropiado para la aplicacioacuten Si fuese necesario utilizar un aceite diferente pregunte a ambos fabricantes si son compatibles No mezcle los aceites si existe una miacutenima duda

Viscocidad del aceite para rodamientos de bolas y rodillos La Tabla 6 proporciona las directrices para seleccionar la viscosidad del aceite en motores horizontales provistos con rodamientos de bolas y rodillos tomando como baseloz La temperatura de operacioacuten (degC o degF)loz El diaacutemetro medio del rodamiento (dm = (ID + OD)2) en mmloz Velocidad de operacioacuten (n) en rpmloz Nivel de carga del rodamiento (suavenormal o pesadoimpacto)

Tabla 6 Efecto de la temperatura en la seleccioacuten de la viscosidad del aceite para rodamientos de bolas y rodillos en motores horizontales

Viscosidad cinemaacutetica adecuadandashgrado de viscosidad ISO carga suavenormal o [carga pesadaimpacto]

Temperatura de operacioacuten degC (degF)

valor dmn

600000 oacute maacutes 300000 a 600000 300000 o menos

-30 ~ 0 (-22 ~ 32) 15 22 oacute 46 (todas las cargas)

15 22 oacute 46 (todas las cargas)

15 22 oacute 46 todas las cargas)

0 ~ 60 (32 ~ 140) 7 10 oacute 22 [NA] 32 [56 oacute 68] 56 [68]

60 ~ 100 (140 ~ 212) 22 32 oacute 56 [NA] 32 oacute 56 [56 oacute 68] 56 oacute 68 [68 oacute 100]

100 ~ 150 (212 ~ 302) NA (todas las cargas) 56 oacute 68 [68 oacute 100] 56 oacute 68 [100 oacute 460]

Ejemplo Calcule la viscosidad correcta bajo condiciones normales de carga de un rodamiento de bolas 6210 que funciona a 3600 rpm a 90degC (194degF)ndashej la relacioacuten entre la capacidad dinaacutemica del rodamiento y la carga aplicada (Cr Pr) estaacute entre 006 y 012 (006 lt Cr Pr lt012)

loz Calcule el diaacutemetro medio del rodamiento(ID + OD)2) = dm (en mm)(50 + 90)2 = 70 mm

loz Calcule el valor dmn multiplicando el diaacutemetro medio por la velocidad de operacioacuten dm (mm) x n (rpm) = dmn70 x 3600 = 252000 dmn

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loz Seleccione la viscosidad apropiada en la Tabla 6 (en este caso es un aceite para rodamientos o turbinas ISO VG 56 oacute VG 68 )En los motores verticales utilice como guiacutea la Tabla 7 para seleccionar la viscosidad correcta independien-temente del tamantildeo del rodamiento o la velocidad (Nota Si la placa de lubricacioacuten del motor especifica aceite sinteacutetico NO lo sustituya por otro tipo de aceite)

Tabla 7 Viscosidad del aceite en motores verticales con rodamientos de bolas o rodillos

Rodamientos de empuje de bolas de contacto angular

Rodamientos de empuje de rodillos esfeacutericos

Rango de tem-peratura ambiente

Hasta 38degC (100degF)

Por encima de 38degC hasta 60degC (100degF a 140degF)

Hasta 4degC (40degF)

Por encima de 4degC hasta 60degC (40degF a 140degF)

ISO VG 32 68 68 150

Viscosidad del aceite e intervalos de lubricacioacuten para motores con cojinetes anti-friccioacuten En los cojinetes anti-friccioacuten la tolerancia que existe entre su diaacutemetro interno y la zona del eje en la cual se apoya es criacutetica Cualquier pequentildeo contacto metal-metal puede aumentar la temperatura del cojinete y los dantildeos asociados a ello( friccioacuten estriado metal fundido) pueden degradar raacutepidamente el cojinete lo que podriacutea ocasionar un fallo catastroacutefico Para conservar las tolerancias de los cojinetes anti-friccioacuten siga las directrices indicadas en la Tabla 8

Tabla 8 Viscosidad del aceite e intervalos de lubricacioacuten en motores con cojinetes anti-friccioacutens

Temperatura ambiente inicial y rango de temperaturas de operacioacuten degC (degF)

Velocidades del eje (rpm)

Rango de viscosidad ISO

Intervalo de lubricacioacuten

Por debajo de 10degC (50degF) Todas Consulte al fabricante ---

10degC a 32degC(50degF a 90degF)

Mayor a 1800 32 a 68 5000 horas de trabajo o 1 antildeo lo que ocurra primero

Hasta 1800 68 a 100 1 antildeo

Arriba de 32degC (90degF) Todas Consulte al fabricante ---

Intervalos de re-lubricacioacuten con aceite Seleccione los intervalos de re-lubricacioacuten siguiendo las instruc-ciones del fabricante (si estaacuten disponibles) De lo contrario utilice los intervalos indicados en la Tabla 8

ADVERTENCIA Si la unidad tiene bobinas enfriadas por agua esta refrigeracioacuten deberaacute estar operativa De lo contrario la viscosidad del aceite puede caer por debajo de la miacutenima requeri-da para que el rodamiento funcione de forma segura

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Los arranques y paradas frecuentes los ambientes huacutemedos y sucios las temperaturas extremas y otras condiciones de servicio severas requieren cambios de aceite maacutes frecuentes que los indicados en la Tabla 8 Contacte al fabricante para obtener los intervalos de cambio de aceite para situaciones especiacuteficas o verifique regularmente el aceite en busca de decoloracioacuten o contaminacioacuten Reemplaacutecelo si fuese necesario Otra forma para determinar el intervalo del cambio de aceite es enviando a un laboratorio una muestra perioacutedica para su anaacutelisis

Tome las muestras de aceite con el motor en reposo para evitar remover mucho el lubricante Cuando cambie el aceite llene el caacuterter hasta el nivel que normalmente se ve ldquoen reposordquo a traveacutes del visor cuando la maacutequina estaacute parada

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Apeacutendice A Datos baacutesicos del motor y de su instalacioacuten

INSPECCION FISICA (escoja lo que aplique)Faltan partes o estaacuten dantildeadas Pintura exterior defi ciente Sin bloqueo de eje o bloqueo inadecuadoFuga de lubricante Pintura protectora del eje defi ciente Sin defectos visibles

Descripcioacuten de defectos y anomaliacuteas _________________________________________________________________

RESISTENCIA DE AISLAMIENTO NA NPResultado Tensioacuten aplicada Resistencia (megohms)

Pasa Fallo _____ Voltios CC

1-min ________ MΩ10-min _______ MΩ

HIPOT NA NPResultado Tensioacuten aplicada (indique CA o CC)

Pasa Fallo ________ Voltios CA CC

PRUEBA MONO FAacuteSICA DE ROTOR NA NPResultado Corriente (amps) Relacioacuten (max min)

Pasa Fallo

Max ___________Min ___________ __________

RESISTENCIA DE BOBINADOS NA NP

ResultadoResistencia (indique ohms o milliohms)

Cables 1 - 2 Cables 2 - 3 Cables 3 - 1 Pasa Fallo

_________ Ω mΩ

_________ Ω mΩ

_________ Ω mΩ

Si existen maacutes de 3 cables identifi que la conexioacuten entre ellos (ej 1-62-43-5 etc)

IMPULSO NA NPResultado Tensioacuten aplicada

Pasa Fallo ________ Voltios

ACCESORIOS NA NPFuncionan Tipo de dispositivo

Siacute No

Resistencias de calefaccioacuten

PRUEBAS ESTATICAS (MOTOR APAGADO)

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Nota NA signifi ca ldquono aplicardquo y NP signifi ca ldquono realizadardquo

EXENTRICIDAD DEL EJE DE SALIDA NA NPResultado Excentricidad Medida con indicador de

caraacutetula Pasa Fallo __________ (pul o mm)

DIAMETRO DEL EJE DE SALIDA NA NPResultado Diaacutemetro

Medida con microacutemetro Pasa Fallo __________ (pul o mm)

Comentarios sobre las pruebas estaacuteticas (si hay alguno) _________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Formato de muestraID del motor Instalado en FechaMarca Modelo Tipo Ndeg SerieTamantildeo constructivo Encerramiento Voltaje RPMHp kW Amperios a plena carga Efi ciencia a plena carga () Monofaacutesico TrifaacutesicoCoacutedigo Disentildeo Clase de aislamiento PesoRodamiento LA Rodamiento LOA Aplicacioacuten(es)Fecha Instal _______________Amperios en vacio ____ vatios ____

Datos baacutesicos Siacute No

Espectros de vibracioacutenSiacute No

Datos de alineacioacuten Siacute No

Estado del motor Nuevo Reparado Almacenado Ubicacioacuten del motor Motivo del reemplazoHistorial de reparacioacutenComentarios (si hay alguno)

RELACIOacuteN DE ABSORCIOacuteN DIELEacuteCTRICA NA NPResultado 6030 sec (DAR) Condicioacuten

Pasa Fallo

lt 11 Pobre11 a 124 Cuestionable125 a 13 Aceptable14 a 16 Buenogt 16 Exelente

Mida la resistencia de aislamiento (IR) a los 30 segundos y a los 60 segundos con un instrumento digital Divida el valor a los 60-segundos entre el valor a los 30 segundos

Formato de muestra

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Continuacioacuten del formato

NOTAS

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Comentarios sobre las pruebas dinaacutemicas (si hay alguno) __________________________________________________________

PRUEBAS DINAacuteMICAS (MOTOR EN LIacuteNEA)

PRUEBAS EN VACIO NA NPFecha Amps Vatios

Comentarios

ANAacuteLISIS VIBRACIONAL NA NPSe tomaron espectros de vibraciones Siacute NoSi la respuesta es siacute no apunte abajo los datos de las medidas de vibracioacuten)

Resultado

Velocidad de la vibracioacuten medida en puls mms

Lado acoplamientoabajo

OLado op acoplamientoarriba

Pasa Fallo

Horizontal ________ Horizontal ________Vertical ___________ Vertical ___________Axial _____________ Axial _____________

Nota NA signifi ca ldquono aplicardquo y NP signifi ca ldquono realizadardquo

DATOS DE ALINEAMIENTO NA NP

RPMInstalacioacuten En servicio

RPMInstalacioacuten En servicio

Mils mm Mils mm Mils mm Mils mm

Acop

lam

ient

os

corto

s

Desalineamientoparalelo

Acop

lam

ient

os

con

esp

acia

dore

s Desalineamiento paralelo por pul-gada de distanciaDesalineamiento

angular

Pie suave Todas Pie suave Todas

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Apeacutendice B Como leer la placa de datos de un motor

Informacioacuten generalCuando compre o sustituya un motor preste atencioacuten a la terminologiacutea de la placa de datos que describe sus caracteriacutesticas de funcionamiento y su aplicacioacuten Un detalle aparentemente pequentildeo como ldquoDisentildeordquo podriacutea condicionar su eleccioacuten Estar familiarizado con la terminologiacutea de la placa de datos le ayudaraacute a resolver prob-lemas inesperados de funcionamiento

Informacioacuten necesaria Aunque se pueden suministrar maacutes detalles la norma NEMA MG 1 1040 requiere que la placa de datos de un motor cuente con la siguiente informacioacuten (vea la Figura B1) Tamantildeo constructivo (FR) Este normalmente se indica mediante 2 oacute 3 diacutegitos seguidos por una o maacutes letras

que identifican las dimensiones importantes de montaje del motor ej altura de eje y distancias entre los huec-os de fijacioacuten)

Tipo (TYPE) Los fabricantes pueden emplear la casilla opcional de la placa de datos ldquoTyperdquo para designar una familia de productos o rellenarla con otro tipo de adjetivo que identifiquen el montaje la forma o la funcioacuten del motor

Figura B1 Tiacutepica placa de datos NEMA en la que la informacioacuten requerida estaacute resaltadaFigure B1 Typical NEMA nameplate with required information highlighted

FR TYPE

PH

HP RPM SF

VOLTS NEMA NOM EFF

AMPS CODE DES

SF AMPS PF

Temperaturaambiente maacutexima

Tamantildeo constructivo

Nota Las placas de datos pueden incluir el nombre delfabricante y normalmente la ubicacioacuten de su sede principal

Nuacutemero de fases

Clase de aislamiento

Potenciade salida

Corriente acarga nominal

Velocidad acarga nominal

Letra coacutedigo para loskVA de rotor bloqueado

Letra dedisentildeo

Voltaje

Ciclo de trabajoo uso

Frecuencia

Factor se servicio(si es diferente a 10)

Tipo delfabricante

Eficiencia nominalNEMA (cuando searequerida)ldquoPROTEGIDOTERMICAMENTErdquo (siel motor proporcionatoda la proteccioacutendescrita en la normaNEMA MG 1 1256)ldquoPROTECCIOacuteN PORSOBRETEMPERATURA___rdquo y nuacutemero deldispositivo de proteccioacuten(para motores gt1 HP con dispositivos o sistemas de proteccioacuten)

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Potencia de salida (kW) Normalmente expresada en hp o kW este dato indica el valor de la potencia mecaacuteni-ca del motorndashej su capacidad para entregar a la velocidad nominal el torque requerido por la carga

hp = 134 x kW a la inversa kW = 0746 x hp

Ciclo de trabajo o uso (DUTY) Esta designacioacuten especifica el lapso de tiempo durante el cual el motor puede entregar su potencia nominal de forma segura Normalmente es ldquocontinuordquo (Cont) lo que NEMA define como indefinido El ciclo de trabajo de los motores que funcionan de forma intermitente (ej gruacuteas polipastos y actu-adores de vaacutelvulas) generalmente se expresa en minutos Ver la norma NEMA MG 11036

Temperatura ambiente maacutexima Esta es la temperatura maacutexima permitida en el aire circundante para garan-tizar que la temperatura maacutexima de operacioacuten del motor no excede el liacutemite del sistema de aislamiento La temperatura ambiente estaacutendar es de 40degC (104degF) Ver la Nota I en la norma NEMA MG 1 1244

Clase de aislamiento (CLASS INS CLS INSUL CLASS) Esta indica la temperatura que puede soportar el bobinado de un motor y se designa industrialmente con las letras A B F H Entre mayor sea la letra del alfabeto maacutes alta seraacute la temperatura segura de operacioacuten y el bobinado duraraacute maacutes a cualquier temperatura de funcionamiento dada

Velocidad a carga nominal (RPM) Esta es la velocidad a la cual se suministra la potencia de salida a la carga (velocidad a plena carga) Esta seraacute un poco menor que la velocidad sincroacutenica-ej la velocidad del campo magneacutetico rotativo del estator La diferencia entre las dos es la ldquovelocidad de deslizamientordquo o ldquorpm de desli-zamientordquo La Tabla B1 muestra las velocidades a plena carga tiacutepicas para motores pequentildeos y medianos

Tabla B1 Comparacioacuten entre la velocidad sincroacutenica y la velocidad a plena carga para motores de 60 Hz

Velocidad sincroacutenica RPM tiacutepica a plena carga3600 34501800 17501200 1140900 850

Reducir las rpm de deslizamiento aumenta la eficiencia del motor por lo que los disentildeos maacutes eficientes nor-malmente tienen velocidades a plena carga maacutes altas Esto puede ser problemaacutetico a la hora de reemplazar los motores de alta eficiencia en algunas aplicaciones Por ejemplo las bombas centriacutefugas y los ventiladores normalmente demandan una potencia de entrada que variacutea con las rpm elevadas al cubo lo que significa que un pequentildeo incremento en la velocidad produce un aumento mucho maacutes grande de potencia En aplicaciones similares tenga cuidado con esto antes de seleccionar un motor de reemplazo maacutes eficiente

El valor de la temperatura ambiente algunas veces se confunde con el incremento de temperatura El incremento de temperatura normalmente no estaacute expresado en la placa de datos pero la clase de aislamiento siacute El incremento de temperatura se basa en una combinacioacuten de factores como el tipo de encerramiento del motor la clase de aislamiento y el factor de servicio

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Frecuencia (HZ) La frecuencia normalizada en Norte Ameacuterica es 60 Hz y en otras partes del mundo gen-eralmente es de 50 Hz Si la placa de datos muestra maacutes de una frecuencia tambieacuten deberaacute indicar las caracteriacutesticas que dependen de cada una de ellas El aumento del uso de variadores de frecuencia (VFDs) demanda que exista un rango de frecuencias en la placa de datos Si aparece solo una frecuencia consulte al fabricante antes de accionar el motor con un VFD En las aplicaciones que no usan variadores de frecuencia la norma NEMA MG 1 permite una variacioacuten de solo plusmn5 de la frecuencia

Nuacutemero de fases (PH) Una o tres Los motores incluidos en el alcance de este manual son trifaacutesicos alimenta-dos con tres liacuteneas de corriente alterna (CA)

Corriente nominal(AMPS) La corriente nominal son los amperios a potencia nominal (hp) y a frecuencia y voltaje de placa Exceder el valor de la corriente nominal auacuten en una sola fase acortaraacute la vida teacutermica del bobinado

No trate de calcular la carga de un motor a partir de su corriente La corriente del motor no es directamente proporcional a la carga Condiciones como voltajes de liacutenea des-balanceados tensiones por debajo de la nominal o ambas cosas pueden ocasionar que la corriente se desviacutee de los amperios de placa Para obtener un sistema de corrientes equilibrado en aplicaciones con VFD revise tanto el motor como el drive

Voltaje (VOLTS) La norma NEMA MG 1 define los valores de voltaje normalizados para los motores trifaacutesi-cos Entre los maacutes comunes tenemos 200 230 460 y 575volts

La norma NEMA MG 1 permite que un motor funcione a plusmn10 de su voltaje nominal y al mismo tiempo sentildea-la que esto puede acarrear problemas en el funcionamiento del motor (ej eficiencia) Por ejemplo si el voltaje aplicado se reduce un 10 el motor desarrollaraacute como miacutenimo un 20 menos de torque (par) La corriente de liacutenea tambieacuten puede aumentar (un 10 o maacutes) al igual que la temperatura de operacioacuten del motor

Algunos fabricantes indican en la placa diferentes valores de voltajes tales como los populares 208- 230460 V Dado que la tolerancia NEMA de plusmn10 aplicada a un voltaje de 230 voltios cubre la tensioacuten de 207 voltios (230 x 90 = 207) esto parece seguro El problema es que la tensioacuten real de una fuente de voltaje de 208 voltios puede caer tambieacuten por debajo de los 207 voltios

Ademaacutes aunque sea permitido ordenar la fabricacioacuten de un motor de 480 voltios para conectarlo en una red de 480 voltios no es recomendable En este caso el voltaje normalizado del motor deberiacutea ser de 460 voltios considerando que podriacutea haber una caiacuteda en la tensioacuten de liacutenea

La temperatura de operacioacuten a plena carga de un motor puede ser mayor funcionando con un voltaje des-balanceado que con un voltaje balanceado La eficiencia y la vida uacutetil del bobinado pueden disminuir incluso si la potencia del motor ha sido derrateada

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El desbalance de voltaje (ej diferentes vol-tajes de fase) con frecuencia es ignorado No obstante la norma NEMA MG 1 demanda la reduccioacuten de la potencia nominal si el desbal-ance es mayor al 1 Al maacuteximo desbalance de voltaje permitido del 5 la potencia se debe reducir un 25 (Figura B2) No con-funda desbalance de voltaje con variacioacuten de voltaje Como consecuencia de las peacuterdidas adicionales asociadas a ello un desbalance de voltaje tambieacuten reduce la eficiencia del motor

Letra coacutedigo para determinar los kVA a rotor bloqueado (CODE) La norma NEMA MG 1 10372 define los kVA por hp a rotor bloquea-do con una serie de letras coacutedigo (que van desde la A hasta la V)Generalmente entre maacutes alejada se encuentre la letra coacutedigo de la A mayor seraacute la corriente de Inrush por hp Un motor de repuesto con una letra coacutedigo ldquomayorrdquo puede requerir aguas arriba de la in-stalacioacuten aparamenta eleacutectrica diferente como un arrancador maacutes grande

Disentildeo (DES NEMA DESIGN DESIGN) La norma NEMA MG 1 119 define cuatro tipos de disentildeos de mo-tor (A B C y D) en teacuterminos de las caracteriacutesticas de torque(par) y corriente (ver las Tablas B2 y B3 y la Figura B3) La mayoriacutea de motores son fabricados con Disentildeo B debido a su relativa alta eficiencia y sus caracteriacutesticas de torque (par) Los motores con Disentildeo A pueden ser maacutes eficientes pero se emplean con menos frecuencia debido a que su relativa alta corriente de arranque puede causar molestos disparos en el sistema de proteccioacuten del motor Los motores con Disentildeo A tambieacuten pueden requerir arrancadores maacutes grandes que los normalizados

Tabla B2 Disentildeos NEMA versus caracteriacutesticas de torque y corriente

Disentildeo NEMA A B C D

Corriente a rotor bloqueado Alta Media Media Media

Torque a rotor bloqueado Medio Medio Alto Muy alto

Torque maacuteximo Alto Medio Alto Muy alto

Figura B2 Curva de derrateo por desbalance de voltaje

En la placa de datos designaciones que emplean letras similares tambieacuten representan otras carac-teriacutesticas del motor Lea cuidadosamente la placa para evitar mal interpretar la letra coacutedigo el disentildeo y la clase de aislamiento del motor

10

09

08

75 0 1 2 3 4 5

Porcentaje dedesbalance devoltaje

Desviacioacuten maacutex del voltaje promedioVoltaje promedio= 100 x

Ejemplo El voltaje promedio de 460 467 y 450 es 459 V La desviacioacuten maacutexima del promedio es 9 y el

de desbalance = 100 x = 1964599

FACT

OR D

E DE

RRAT

EO

DE DESBALANCE DE VOLTAJE

(Referencia NEMA Std MG 1 1436)

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Tabla B3 Aplicaciones tiacutepicas para diferentes disentildeos

Disentildeos NEMA Aplicaciones

A y B Ventiladores sopladores de aire bombas centriacutefugas compresores descargados y car-gas que requieran torques relativamente bajos

Disentildeo C Transportadores trituradoras bombas reciprocantes y compresores donde se requieren arranques con carga

Disentildeo D Picos de carga elevados que requieren grandes variaciones de velocidad como pun-zonadoras al igual que polipastos y ascensores

Torq

ue (

del

torq

ue a

ple

na c

arga

)

Velocidad ( de la velocidad sincroacutenica)

0

50

100

150

200

250

300

200 40 60 80 100

Disentildeo C oacute H

Disentildeo D

Disentildeo A B oacute N

Eficiencia nominal (NOM EFF) La eficiencia se define como la potencia de salida dividida entre la potencia de entrada expresada como porcentaje(SalidaEntrada) x 100NEMA requiere que la eficiencia de placa sea el valor ldquonominalrdquo basado en el promedio del mayor grupo de motores con el mismo disentildeo La eficiencia real de cualquier motor deberaacute estar dentro de un margen de toler-ancia basado en una variacioacuten en las peacuterdidas del motor de plusmn20 La eficiencia nominal a menudo es utilizada para calcular el consumo de energiacutea La eficiencia nominal debe ser incluida en la placa de datos de los mo-tores polifaacutesicos cuando asiacute lo exija la norma NEMA Std MG11259

Factor de servicio (SF) En una placa de datos es necesario indicar el valor del factor de servicio solo si es mayor de 10 Las normas industriales incluyen factores de servicio de 10 para motores totalmente cerrados

Figura B3 Curvas torque-velocidad para motores con disentildeo NEMA

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y de 115 para motores abiertos Tambieacuten hay disponibles una gran cantidad de motores totalmente cerrados enfriados con ventilador con factor de servicio 115 y existen motores con factores de servicio de 125 14 y maacutes altos

A frecuencia y voltaje nominales la sobrecarga permisible para un motor con un factor de servicio indicado en la placa es igual a la carga nominal multiplicada por ese factor de servicio Sin embargo tal operacioacuten afectaraacute de forma adversa la eficiencia el factor de potencia y el incremento de temperatura del motor

Protegido teacutermicamente (THERMALLY PROTECTED) Las palabras ldquoPROTEGIDO TERMICAMENTErdquo son necesarias si el motor proporciona toda la proteccioacuten descrita en la norma NEMA MG1 1256 (ver norma NEMA Std MG1 172 y 173)

Proteccioacuten por sobre-temperatura(OVERTEMP PROT_ ) Para identificar el tipo de proteccioacuten en motores con potencias nominales superiores a 1 hp provistos con dispositivos o sistemas de proteccioacuten por sobre-tem-peratura se debe escribir en el espacio en blanco un nuacutemero seguacuten lo establecido por la norma NEMA MG1 1257

Otros teacuterminosOtros teacuterminos que podriacutean aparecer en una placa NEMA incluyen Factor de potencia (FP) y condensadores de correccioacuten (MAX KVAR or MAX CORR KVAR) El factor de po-

tencia es la relacioacuten entre la potencia activa (vatios) y la potencia aparente (voltio amperios) del motor a plena carga Si el factor de potencia estaacute indicado en la placa NEMA recomienda expresarlo en porcentaje (no es un requisito)

La placa de datos tambieacuten puede indicar la capacidad maacutexima del condensador empleado para corregir el fac-tor de potencia con un texto como MAX CORR KVAR seguido de un valor numeacuterico en kilovars Utilizar un condensador maacutes grande que el indicado en placa podriacutea producir voltajes altos que pueden dantildear el motor u otro componente

Rodamientos (SHAFT END BRG DE BRG OPP END BRG ODE BRG) Algunos fabricantes proporcionan en la placa de sus motores los datos de los rodamientos que normalmente incluyen el rodamiento del lado acoplamiento o lado carga (shaft- or drive-end bearing) y el rodamiento lado opuesto acoplamiento o lado opuesto carga A pesar que las designaciones pueden variar entre un fabricantes de rodamientos y otro los tipos tamantildeos y modelos normalmente se indican de acuerdo con las normas de los fabricantes americanos de rodamientos mediante un ldquonuacutemero ABMArdquo

Nuacutemero de serie (SERIAL NO o SER NO) Las placas de datos normalmente incluyen la marca y el nuacutemero de serie del motor u otro nuacutemero exclusivo que puede ser usado para seguir la pista del motor a traveacutes del fabricante

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Apeacutendice C Recomendaciones para almacenar los motores

Aspectos baacutesicos para el almacenaje de motoresLos procedimientos apropiados de almacenaje pueden proteger el motor de dantildeos causados por el ambiente Determine los pasos a seguir basaacutendose en el lugar donde estaraacuten y en el tiempo de almacenamiento Menos de un mes Proteja el motor contra el clima y mantenga la temperatura de los bobinados 5-10degC (10-

20degF) por arriba del ambiente (vea maacutes adelante ldquoPreparacioacuten para el almacenajerdquo)

Maacutes de un mes Siga las recomendaciones dadas en ldquoPreparacioacuten para el almacenajerdquo y ldquoMantenimiento perioacutedicordquo de la Paacutegina 32

Estos intervalos de almacenaje y mantenimiento no son definitivos condiciones especiacuteficas ambientales pueden requerir programaciones diferentes No siempre es praacutectico tratar los motores pequentildeos con los mismos cuidados que se brindan a los motores maacutes grandes o maacutes criacuteticos

Preparacioacuten para el almacenaje Almacenamiento en un lugar cerrado Si es posible almacene los motores en un lugar cerrado y en aacutereas lim-

pias secas y calientes

Almacenamiento a intemperie Si esto fuese necesario cubra el motor con una lona hasta el suelo sin apretar-lo demasiado para permitir circulacioacuten de aire suficiente y minimizar la condensacioacuten Proteja el motor contra una inundacioacuten y vapores quiacutemicos peligrosos

Vibracioacuten ambiental Escoja un aacuterea alejada de fuen-tes de vibracioacuten ambiental tales como maquinarias pesadas aacutereas de produccioacuten carreteras muy transit-adas y viacuteas feacuterreas Cuando el motor se encuentra en reposo una exposicioacuten prolongada incluso a pequentildeas vibraciones puede dantildear sus rodamientosndashej for-macioacuten de estriacuteas (ver Figura C1) Si el motor va a ser almacenado en un aacuterea con alta vibracioacuten ambiental asegure el eje para prevenir que se mueva

Posicioacuten Almacene los motores horizontales en posicioacuten horizontal y los motores verticales en una posicioacuten vertical estable

Conserve los bobinados limpios y secos La mejor forma de preservar las propiedades de aislamiento de los bobinados es prevenir la condensacioacuten y la acumu-lacioacuten de humedad A no ser que la temperatura del aacuterea de almacenamiento esteacute controlada mantenga la temperatura de los bobinados 5-10degC (10-20degF) por arriba del ambiente energizando las resistencias de calefaccioacuten (si el motor las tiene) o aplicando ldquovoltaje reducidordquo a una fase del bobinado Otra forma es conservar el bobinado caliente con una fuentes de calor auxiliar por conveccioacuten o soplando aire caliente dentro del motor

Figura C1 El dantildeo del rodamiento que se muestra corresponde a una separacioacuten de los

elementos rodantes Este comenzoacute al estar sometido a vibracioacuten en reposo durante el

transporte o el almacenamiento

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Resistencia de aislamiento (IR) de los bobinados Antes de almacenar el motor mida y registre el valor de la IR corregido a una temperatura estaacutendar y vuelva a hacer lo mismo justo antes de poner el motor en servicio Antes de instalar el motor realice las acciones pertinentes para corregir cualquier descenso en la IR (Vea la Paacutegina 14 ldquoPrueba de Resistencia de aislamiento (IR) rdquo)

Plagas Tome precauciones para evitar que animales e insectos ingresen al motor Roedores serpientes paacutejaros u otros pequentildeos animales pueden dantildear el aislamiento del bobinado ademaacutes las avispas de barro y otros insectos similares pueden obstruir la ventilacioacuten o los agujeros de drenaje

Superficies del motor Recubra con pintura anti-oxidante todas las superficies externas mecanizadas (espe-cialmente las puntas del eje) y en ambientes huacutemedos tambieacuten recubra las zonas del eje en las que apoyan los cojinetes y otras superficies internas En las aacutereas tropicales aplique un fungicida para proteger los devanados Es posible que sea necesario desmontar el motor para remover la pintura protectora antes de poner el motor en servicio

Rodamientos lubricados con grasa Para prevenir la corrosioacuten y la contaminacioacuten durante largos periacuteodos de almacenamiento limpie las boquillas de entrada de grasa y remueva los tapones de drenaje antes de re-engrasar el motor con grasa compatible Despueacutes de la lubricacioacuten purgue el exceso de grasa o la grasa antigua de la caacutemara de lubricacioacuten haciendo funcionar el motor durante al menos 30 minutos con los tapones removidos

Si el motor ha sido almacenado por varios antildeos la grasa probablemente deberaacute estar endurecida y el tubo de drenaje podriacutea estar obstruido con grasa seca En este caso el motor deberaacute desmontarse para retirar la grasa antigua y posteriormente ser re-lubricado antes de su puesta en servicio

Rodamientos lubricados con aceite Siempre drene el aceite antes de mover el motor Despueacutes de situar el motor en el aacuterea de almacenamiento llene el caacuterter con el aceite correcto que tenga los inhibidores de corrosioacuten y oxidacioacuten adecuados Idealmente el aceite deberaacute cubrir completamente el rodamiento sin sobrepasar el cilindro o tubo que sirve para la contencioacuten del aceite o el sello de laberinto Antes de poner el motor en servicio drene y reemplace el aceite

No re-engrase los rodamientos con el drenaje cerrado o mientras el motor esteacute funcionando

Siempre drene el aceite antes de mover el motor De lo contrario el lubricante puede salpicar al exterior y contaminar los bobinados o incluso iniciar un efecto capilar que puede succionar aceite del caacuterter

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Mantenimiento perioacutedico Mensual Inspeccione el aceite para determinar si existen evidencias de humedad oxidacioacuten o contaminantes

Reemplace el aceite siempre que encuentre contaminacioacuten o cada 12 meses

Cada 1 oacute 3 meses Gire el eje manualmente varias veces para conservar la peliacutecula de lubricante en las pistas de los rodamientos o en los ejes de apoyo de los cojinetes Esto tambieacuten ayuda a prevenir dantildeos en los elementos rodantes (ej estriacuteas) que pueden ocurrir con el tiempo debido incluso a pequentildeas vibraciones

Cada 2 oacute 3 meses Mida la resistencia de aislamiento (IR) y compare los resultados corregidos por temperatura con los valores base tomados antes de almacenar el motor Antes de instalar el motor lleve a cabo las acciones necesarias para corregir cualquier descenso en la IR (Vea la Paacutegina 14 ldquoPrueba de Resistencia de aislamiento (IR)rdquo)

Cada 3 meses Inspeccione los rodamientos lubricados con grasa tomando una muestra del tubo de drenaje para ver si hay humedad oxidacioacuten o contaminacioacuten Si existe humedad probablemente los rodamientos pre-senten dantildeos por oxidacioacuten y sea necesario remplazarlos

Cada 5 antildeos Considere reemplazar la grasa y los rodamientos Para entonces el aceite y los ingredientes de la base de la grasa probablemente se hayan separado y las vibraciones de bajo nivel pueden haber causado es-triacuteas en las pistas de los rodamientos Si se ha acumulado humedad entre las bolas y las pistas pueden haberse presentado dantildeos por oxidacioacuten o corrosioacuten

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Glossary

Temperatura ambientendashLa temperatura del medio de refrigeracioacuten circundante conocida comuacutenmente como temperatura ambienteDato baacutesicondashUna medida tomada cuando el motor estaacute en buen estado que se usa como referencia para labores de seguimiento y anaacutelisisTorque maacuteximondashEl maacuteximo torque que el motor podraacute desarrollar a voltaje y frecuencia nominales sin que se presente una caiacuteda abrupta de la velocidad tambieacuten denominado torque de desenganche o par maacuteximoEficienciandashLa relacioacuten entre el trabajo uacutetil realizado y la energiacutea utilizada para producirlo Es la relacioacuten entre la potencia de salida dividida entre la potencia de entradaVelocidad a plena cargandashLa velocidad a la cual cualquier motor produce su potencia de salida nominalTorque a plena cargandashEl torque requerido para producir la potencia nominal a la velocidad de plena cargaMotor de propoacutesito generalndashMotor de induccioacuten de CA con potencia nominal menor o igual a 500 hp construc-cioacuten abierta o cerrada de trabajo continuo disentildeado con paraacutemetros normalizados con caracteriacutesticas estaacutendar para ser utilizado bajo condiciones de servicio sin restricciones en una aplicacioacuten particular (ver la norma NEMAMG1161)Hercio (Hz)ndashTerminologiacutea preferida para ciclos por segundo(frecuencia)Caballo de fuerza (hp)ndashUna unidad para la medida de la potencia de los motores o la velocidad a la que se hace el trabajo Un caballo de fuerza equivale a 33000 lb-pie por minuto (550 lbbullpie por segundo o 746 vatios Tam-bieacuten es la unidad de potencia de los motores fabricados en el continente norte americanoAislamientondashMaterial no conductivo que separa las partes de un motor que conducen corriente o los materiales adyacentes que se encuentran a diferente potencialKilovatio (kW)ndashUna unidad de potencia eleacutectrica Tambieacuten es la unidad de potencia de los motores eleacutectricos fabricados fuera del continente norte americanoCorriente a rotor bloqueadondashCorriente de liacutenea en estado estable medida a frecuencia y voltaje nominales con el rotor en reposoTorque a rotor bloqueadondashEl torque miacutenimo que el motor desarrollaraacute en reposo para todas las posiciones angu-lares del rotor cuando se aplican el voltaje nominal a frecuencia nominalNEMAndashSiglas de la National Electrical ManufacturersAssociationPolosndashLos polos magneacuteticos que se forman dentro del motor debido a la ubicacioacuten y la conexioacuten de los devana-dosIncremento de temperatura nominalndashEs el aumento de temperatura permisible por encima del ambiente para un motor que esteacute funcionando con cargaRotorndashEl elemento rotativo de cualquier motor o generadorDeslizamientondashLa diferencia entre la velocidad sincroacutenica y la velocidad de operacioacuten comparada con la veloci-dad sincroacutenica expresada en porcentaje Tambieacuten es la diferencia entre la velocidad sincroacutenica y la velocidad de operacioacuten expresada en rpm

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Pie suavendashUna condicioacuten en la cual las patas de un motor y la zona de la base en la que se apoyan no se encuen-tran en el mismo planoEstatorndashLa parte estaacutetica del motor este teacutermino describe comuacutenmente la parte estaacutecionaria del motor que con-tiene los devanadosVelocidad sincroacutenicandashLa velocidad del campo magneacutetico rotativo creado por el bobinado del estator Velocidad sincroacutenica = (Frecuencia x 120) (Nuacutemero de polos)TorquendashLa fuerza rotativa producida por un motor Las unidades del torque se expresan en lb-pie o lb-pul (siste-ma Ingleacutes) o newton-metro (sistema meacutetrico)TendenciandashAnaacutelisis del cambio presentado en una medida tomada durante muchos intervalos de medicioacuten

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Bibliografiacutea

ANSIEASA Standard AR100-2015 Recommended Practice for the Repair of Rotating Electrical Apparatus Electrical Apparatus Service Association Inc St Louis MO 2015 (For information call EASA at 314-993-2220 or browse to wwweasacom)

Electrical Engineering Pocket Handbook Electrical Apparatus Service Association Inc St Louis MO 2015 (For information call EASA at 314-993-2220 or visit wwweasacom)

Mechanical Reference Handbook Electrical Apparatus Service Association Inc St Louis MO 2015 (For information call EASA at 314-993-2220 or visit wwweasacom)

NEMA Standard MG 1-2014 Motors and Generators National Electrical Manufacturers Association Rosslyn VA 2014 (For information call NEMA at 703-841-3200 or visit wwwnemaorg)

NEMA Standard MG 10-2013 Energy Management Guide for Selection and Use of Fixed Frequency Medi-um AC Squirrel-Cage Polyphase Induction Motors National Electrical Manufacturers Association Rosslyn VA 2014 (For information call NEMA at 703-841-3200 or visit wwwnemaorg)

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Notas

Electrical Apparatus Service Association Inc1331 Baur Blvd bull St Louis MO 63132 bull 314-993-2220 bull Fax 314-993-1269

Email easainfoeasacom bull Website wwweasacom

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  • _GoBack
  • 1 Instalacioacuten arranque e informacioacuten baacutesica
    • 11 Consideraciones baacutesicas del sistema
    • 12 Instalacioacuten
    • 13 Procedimientos de arranque
    • 14 Datos baacutesicos
    • 15 Gestioacuten total del motor
      • 2 Seguimiento operacional y mantenimiento
        • 21 Aplicacioacuten-consideraciones especiacuteficas
        • 22 Mantenimiento preventivo predictivo y basado en la confiabilidad
        • 23 Inspeccioacuten y pruebas
        • 24 Re-engrase de los rodamientos
          • Datos baacutesicos del motor y de su instalaci
            • Formato de muestra
            • Otros teacuterminos
              • Como leer la placa de datos de un motor
                • Informacioacuten necesaria
                • Mantenimiento perioacutedico
                  • Recomendaciones para almacenar los motores
                    • Aspectos baacutesicos para el almacenaje de motores
                    • Preparacioacuten para el almacenaje
                      • Notas
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contaminacioacuten) pueden requerir un aumento de la frecuencia de re-lubricacioacuten Aparte de la experiencia con la aplicacioacuten no existen reglas simples para determinar el aumento en la frecuencia de re-lubricacioacuten

Rodamientos lubricados con aceite Seleccione el aceite compatible la viscosidad y los intervalos de lubri-cacioacuten de acuerdo con las siguientes directrices

Compatibilidad del aceite Los fabricantes de aceites utilizan muchos aditivos diferentes y algunos de ellos son incompatibles La incompatibilidad de los aditivos del aceite puede producir los mismos problemas ocasionados por la incompatibilidad de las grasas por lo que la mejor praacutectica consiste en determinar el tipo de aceite que hay dentro del caacuterter y re-lubricar con el mismo-siempre y cuando sea apropiado para la aplicacioacuten Si fuese necesario utilizar un aceite diferente pregunte a ambos fabricantes si son compatibles No mezcle los aceites si existe una miacutenima duda

Viscocidad del aceite para rodamientos de bolas y rodillos La Tabla 6 proporciona las directrices para seleccionar la viscosidad del aceite en motores horizontales provistos con rodamientos de bolas y rodillos tomando como baseloz La temperatura de operacioacuten (degC o degF)loz El diaacutemetro medio del rodamiento (dm = (ID + OD)2) en mmloz Velocidad de operacioacuten (n) en rpmloz Nivel de carga del rodamiento (suavenormal o pesadoimpacto)

Tabla 6 Efecto de la temperatura en la seleccioacuten de la viscosidad del aceite para rodamientos de bolas y rodillos en motores horizontales

Viscosidad cinemaacutetica adecuadandashgrado de viscosidad ISO carga suavenormal o [carga pesadaimpacto]

Temperatura de operacioacuten degC (degF)

valor dmn

600000 oacute maacutes 300000 a 600000 300000 o menos

-30 ~ 0 (-22 ~ 32) 15 22 oacute 46 (todas las cargas)

15 22 oacute 46 (todas las cargas)

15 22 oacute 46 todas las cargas)

0 ~ 60 (32 ~ 140) 7 10 oacute 22 [NA] 32 [56 oacute 68] 56 [68]

60 ~ 100 (140 ~ 212) 22 32 oacute 56 [NA] 32 oacute 56 [56 oacute 68] 56 oacute 68 [68 oacute 100]

100 ~ 150 (212 ~ 302) NA (todas las cargas) 56 oacute 68 [68 oacute 100] 56 oacute 68 [100 oacute 460]

Ejemplo Calcule la viscosidad correcta bajo condiciones normales de carga de un rodamiento de bolas 6210 que funciona a 3600 rpm a 90degC (194degF)ndashej la relacioacuten entre la capacidad dinaacutemica del rodamiento y la carga aplicada (Cr Pr) estaacute entre 006 y 012 (006 lt Cr Pr lt012)

loz Calcule el diaacutemetro medio del rodamiento(ID + OD)2) = dm (en mm)(50 + 90)2 = 70 mm

loz Calcule el valor dmn multiplicando el diaacutemetro medio por la velocidad de operacioacuten dm (mm) x n (rpm) = dmn70 x 3600 = 252000 dmn

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loz Seleccione la viscosidad apropiada en la Tabla 6 (en este caso es un aceite para rodamientos o turbinas ISO VG 56 oacute VG 68 )En los motores verticales utilice como guiacutea la Tabla 7 para seleccionar la viscosidad correcta independien-temente del tamantildeo del rodamiento o la velocidad (Nota Si la placa de lubricacioacuten del motor especifica aceite sinteacutetico NO lo sustituya por otro tipo de aceite)

Tabla 7 Viscosidad del aceite en motores verticales con rodamientos de bolas o rodillos

Rodamientos de empuje de bolas de contacto angular

Rodamientos de empuje de rodillos esfeacutericos

Rango de tem-peratura ambiente

Hasta 38degC (100degF)

Por encima de 38degC hasta 60degC (100degF a 140degF)

Hasta 4degC (40degF)

Por encima de 4degC hasta 60degC (40degF a 140degF)

ISO VG 32 68 68 150

Viscosidad del aceite e intervalos de lubricacioacuten para motores con cojinetes anti-friccioacuten En los cojinetes anti-friccioacuten la tolerancia que existe entre su diaacutemetro interno y la zona del eje en la cual se apoya es criacutetica Cualquier pequentildeo contacto metal-metal puede aumentar la temperatura del cojinete y los dantildeos asociados a ello( friccioacuten estriado metal fundido) pueden degradar raacutepidamente el cojinete lo que podriacutea ocasionar un fallo catastroacutefico Para conservar las tolerancias de los cojinetes anti-friccioacuten siga las directrices indicadas en la Tabla 8

Tabla 8 Viscosidad del aceite e intervalos de lubricacioacuten en motores con cojinetes anti-friccioacutens

Temperatura ambiente inicial y rango de temperaturas de operacioacuten degC (degF)

Velocidades del eje (rpm)

Rango de viscosidad ISO

Intervalo de lubricacioacuten

Por debajo de 10degC (50degF) Todas Consulte al fabricante ---

10degC a 32degC(50degF a 90degF)

Mayor a 1800 32 a 68 5000 horas de trabajo o 1 antildeo lo que ocurra primero

Hasta 1800 68 a 100 1 antildeo

Arriba de 32degC (90degF) Todas Consulte al fabricante ---

Intervalos de re-lubricacioacuten con aceite Seleccione los intervalos de re-lubricacioacuten siguiendo las instruc-ciones del fabricante (si estaacuten disponibles) De lo contrario utilice los intervalos indicados en la Tabla 8

ADVERTENCIA Si la unidad tiene bobinas enfriadas por agua esta refrigeracioacuten deberaacute estar operativa De lo contrario la viscosidad del aceite puede caer por debajo de la miacutenima requeri-da para que el rodamiento funcione de forma segura

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Los arranques y paradas frecuentes los ambientes huacutemedos y sucios las temperaturas extremas y otras condiciones de servicio severas requieren cambios de aceite maacutes frecuentes que los indicados en la Tabla 8 Contacte al fabricante para obtener los intervalos de cambio de aceite para situaciones especiacuteficas o verifique regularmente el aceite en busca de decoloracioacuten o contaminacioacuten Reemplaacutecelo si fuese necesario Otra forma para determinar el intervalo del cambio de aceite es enviando a un laboratorio una muestra perioacutedica para su anaacutelisis

Tome las muestras de aceite con el motor en reposo para evitar remover mucho el lubricante Cuando cambie el aceite llene el caacuterter hasta el nivel que normalmente se ve ldquoen reposordquo a traveacutes del visor cuando la maacutequina estaacute parada

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Apeacutendice A Datos baacutesicos del motor y de su instalacioacuten

INSPECCION FISICA (escoja lo que aplique)Faltan partes o estaacuten dantildeadas Pintura exterior defi ciente Sin bloqueo de eje o bloqueo inadecuadoFuga de lubricante Pintura protectora del eje defi ciente Sin defectos visibles

Descripcioacuten de defectos y anomaliacuteas _________________________________________________________________

RESISTENCIA DE AISLAMIENTO NA NPResultado Tensioacuten aplicada Resistencia (megohms)

Pasa Fallo _____ Voltios CC

1-min ________ MΩ10-min _______ MΩ

HIPOT NA NPResultado Tensioacuten aplicada (indique CA o CC)

Pasa Fallo ________ Voltios CA CC

PRUEBA MONO FAacuteSICA DE ROTOR NA NPResultado Corriente (amps) Relacioacuten (max min)

Pasa Fallo

Max ___________Min ___________ __________

RESISTENCIA DE BOBINADOS NA NP

ResultadoResistencia (indique ohms o milliohms)

Cables 1 - 2 Cables 2 - 3 Cables 3 - 1 Pasa Fallo

_________ Ω mΩ

_________ Ω mΩ

_________ Ω mΩ

Si existen maacutes de 3 cables identifi que la conexioacuten entre ellos (ej 1-62-43-5 etc)

IMPULSO NA NPResultado Tensioacuten aplicada

Pasa Fallo ________ Voltios

ACCESORIOS NA NPFuncionan Tipo de dispositivo

Siacute No

Resistencias de calefaccioacuten

PRUEBAS ESTATICAS (MOTOR APAGADO)

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Nota NA signifi ca ldquono aplicardquo y NP signifi ca ldquono realizadardquo

EXENTRICIDAD DEL EJE DE SALIDA NA NPResultado Excentricidad Medida con indicador de

caraacutetula Pasa Fallo __________ (pul o mm)

DIAMETRO DEL EJE DE SALIDA NA NPResultado Diaacutemetro

Medida con microacutemetro Pasa Fallo __________ (pul o mm)

Comentarios sobre las pruebas estaacuteticas (si hay alguno) _________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Formato de muestraID del motor Instalado en FechaMarca Modelo Tipo Ndeg SerieTamantildeo constructivo Encerramiento Voltaje RPMHp kW Amperios a plena carga Efi ciencia a plena carga () Monofaacutesico TrifaacutesicoCoacutedigo Disentildeo Clase de aislamiento PesoRodamiento LA Rodamiento LOA Aplicacioacuten(es)Fecha Instal _______________Amperios en vacio ____ vatios ____

Datos baacutesicos Siacute No

Espectros de vibracioacutenSiacute No

Datos de alineacioacuten Siacute No

Estado del motor Nuevo Reparado Almacenado Ubicacioacuten del motor Motivo del reemplazoHistorial de reparacioacutenComentarios (si hay alguno)

RELACIOacuteN DE ABSORCIOacuteN DIELEacuteCTRICA NA NPResultado 6030 sec (DAR) Condicioacuten

Pasa Fallo

lt 11 Pobre11 a 124 Cuestionable125 a 13 Aceptable14 a 16 Buenogt 16 Exelente

Mida la resistencia de aislamiento (IR) a los 30 segundos y a los 60 segundos con un instrumento digital Divida el valor a los 60-segundos entre el valor a los 30 segundos

Formato de muestra

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Continuacioacuten del formato

NOTAS

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Comentarios sobre las pruebas dinaacutemicas (si hay alguno) __________________________________________________________

PRUEBAS DINAacuteMICAS (MOTOR EN LIacuteNEA)

PRUEBAS EN VACIO NA NPFecha Amps Vatios

Comentarios

ANAacuteLISIS VIBRACIONAL NA NPSe tomaron espectros de vibraciones Siacute NoSi la respuesta es siacute no apunte abajo los datos de las medidas de vibracioacuten)

Resultado

Velocidad de la vibracioacuten medida en puls mms

Lado acoplamientoabajo

OLado op acoplamientoarriba

Pasa Fallo

Horizontal ________ Horizontal ________Vertical ___________ Vertical ___________Axial _____________ Axial _____________

Nota NA signifi ca ldquono aplicardquo y NP signifi ca ldquono realizadardquo

DATOS DE ALINEAMIENTO NA NP

RPMInstalacioacuten En servicio

RPMInstalacioacuten En servicio

Mils mm Mils mm Mils mm Mils mm

Acop

lam

ient

os

corto

s

Desalineamientoparalelo

Acop

lam

ient

os

con

esp

acia

dore

s Desalineamiento paralelo por pul-gada de distanciaDesalineamiento

angular

Pie suave Todas Pie suave Todas

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Apeacutendice B Como leer la placa de datos de un motor

Informacioacuten generalCuando compre o sustituya un motor preste atencioacuten a la terminologiacutea de la placa de datos que describe sus caracteriacutesticas de funcionamiento y su aplicacioacuten Un detalle aparentemente pequentildeo como ldquoDisentildeordquo podriacutea condicionar su eleccioacuten Estar familiarizado con la terminologiacutea de la placa de datos le ayudaraacute a resolver prob-lemas inesperados de funcionamiento

Informacioacuten necesaria Aunque se pueden suministrar maacutes detalles la norma NEMA MG 1 1040 requiere que la placa de datos de un motor cuente con la siguiente informacioacuten (vea la Figura B1) Tamantildeo constructivo (FR) Este normalmente se indica mediante 2 oacute 3 diacutegitos seguidos por una o maacutes letras

que identifican las dimensiones importantes de montaje del motor ej altura de eje y distancias entre los huec-os de fijacioacuten)

Tipo (TYPE) Los fabricantes pueden emplear la casilla opcional de la placa de datos ldquoTyperdquo para designar una familia de productos o rellenarla con otro tipo de adjetivo que identifiquen el montaje la forma o la funcioacuten del motor

Figura B1 Tiacutepica placa de datos NEMA en la que la informacioacuten requerida estaacute resaltadaFigure B1 Typical NEMA nameplate with required information highlighted

FR TYPE

PH

HP RPM SF

VOLTS NEMA NOM EFF

AMPS CODE DES

SF AMPS PF

Temperaturaambiente maacutexima

Tamantildeo constructivo

Nota Las placas de datos pueden incluir el nombre delfabricante y normalmente la ubicacioacuten de su sede principal

Nuacutemero de fases

Clase de aislamiento

Potenciade salida

Corriente acarga nominal

Velocidad acarga nominal

Letra coacutedigo para loskVA de rotor bloqueado

Letra dedisentildeo

Voltaje

Ciclo de trabajoo uso

Frecuencia

Factor se servicio(si es diferente a 10)

Tipo delfabricante

Eficiencia nominalNEMA (cuando searequerida)ldquoPROTEGIDOTERMICAMENTErdquo (siel motor proporcionatoda la proteccioacutendescrita en la normaNEMA MG 1 1256)ldquoPROTECCIOacuteN PORSOBRETEMPERATURA___rdquo y nuacutemero deldispositivo de proteccioacuten(para motores gt1 HP con dispositivos o sistemas de proteccioacuten)

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Potencia de salida (kW) Normalmente expresada en hp o kW este dato indica el valor de la potencia mecaacuteni-ca del motorndashej su capacidad para entregar a la velocidad nominal el torque requerido por la carga

hp = 134 x kW a la inversa kW = 0746 x hp

Ciclo de trabajo o uso (DUTY) Esta designacioacuten especifica el lapso de tiempo durante el cual el motor puede entregar su potencia nominal de forma segura Normalmente es ldquocontinuordquo (Cont) lo que NEMA define como indefinido El ciclo de trabajo de los motores que funcionan de forma intermitente (ej gruacuteas polipastos y actu-adores de vaacutelvulas) generalmente se expresa en minutos Ver la norma NEMA MG 11036

Temperatura ambiente maacutexima Esta es la temperatura maacutexima permitida en el aire circundante para garan-tizar que la temperatura maacutexima de operacioacuten del motor no excede el liacutemite del sistema de aislamiento La temperatura ambiente estaacutendar es de 40degC (104degF) Ver la Nota I en la norma NEMA MG 1 1244

Clase de aislamiento (CLASS INS CLS INSUL CLASS) Esta indica la temperatura que puede soportar el bobinado de un motor y se designa industrialmente con las letras A B F H Entre mayor sea la letra del alfabeto maacutes alta seraacute la temperatura segura de operacioacuten y el bobinado duraraacute maacutes a cualquier temperatura de funcionamiento dada

Velocidad a carga nominal (RPM) Esta es la velocidad a la cual se suministra la potencia de salida a la carga (velocidad a plena carga) Esta seraacute un poco menor que la velocidad sincroacutenica-ej la velocidad del campo magneacutetico rotativo del estator La diferencia entre las dos es la ldquovelocidad de deslizamientordquo o ldquorpm de desli-zamientordquo La Tabla B1 muestra las velocidades a plena carga tiacutepicas para motores pequentildeos y medianos

Tabla B1 Comparacioacuten entre la velocidad sincroacutenica y la velocidad a plena carga para motores de 60 Hz

Velocidad sincroacutenica RPM tiacutepica a plena carga3600 34501800 17501200 1140900 850

Reducir las rpm de deslizamiento aumenta la eficiencia del motor por lo que los disentildeos maacutes eficientes nor-malmente tienen velocidades a plena carga maacutes altas Esto puede ser problemaacutetico a la hora de reemplazar los motores de alta eficiencia en algunas aplicaciones Por ejemplo las bombas centriacutefugas y los ventiladores normalmente demandan una potencia de entrada que variacutea con las rpm elevadas al cubo lo que significa que un pequentildeo incremento en la velocidad produce un aumento mucho maacutes grande de potencia En aplicaciones similares tenga cuidado con esto antes de seleccionar un motor de reemplazo maacutes eficiente

El valor de la temperatura ambiente algunas veces se confunde con el incremento de temperatura El incremento de temperatura normalmente no estaacute expresado en la placa de datos pero la clase de aislamiento siacute El incremento de temperatura se basa en una combinacioacuten de factores como el tipo de encerramiento del motor la clase de aislamiento y el factor de servicio

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Frecuencia (HZ) La frecuencia normalizada en Norte Ameacuterica es 60 Hz y en otras partes del mundo gen-eralmente es de 50 Hz Si la placa de datos muestra maacutes de una frecuencia tambieacuten deberaacute indicar las caracteriacutesticas que dependen de cada una de ellas El aumento del uso de variadores de frecuencia (VFDs) demanda que exista un rango de frecuencias en la placa de datos Si aparece solo una frecuencia consulte al fabricante antes de accionar el motor con un VFD En las aplicaciones que no usan variadores de frecuencia la norma NEMA MG 1 permite una variacioacuten de solo plusmn5 de la frecuencia

Nuacutemero de fases (PH) Una o tres Los motores incluidos en el alcance de este manual son trifaacutesicos alimenta-dos con tres liacuteneas de corriente alterna (CA)

Corriente nominal(AMPS) La corriente nominal son los amperios a potencia nominal (hp) y a frecuencia y voltaje de placa Exceder el valor de la corriente nominal auacuten en una sola fase acortaraacute la vida teacutermica del bobinado

No trate de calcular la carga de un motor a partir de su corriente La corriente del motor no es directamente proporcional a la carga Condiciones como voltajes de liacutenea des-balanceados tensiones por debajo de la nominal o ambas cosas pueden ocasionar que la corriente se desviacutee de los amperios de placa Para obtener un sistema de corrientes equilibrado en aplicaciones con VFD revise tanto el motor como el drive

Voltaje (VOLTS) La norma NEMA MG 1 define los valores de voltaje normalizados para los motores trifaacutesi-cos Entre los maacutes comunes tenemos 200 230 460 y 575volts

La norma NEMA MG 1 permite que un motor funcione a plusmn10 de su voltaje nominal y al mismo tiempo sentildea-la que esto puede acarrear problemas en el funcionamiento del motor (ej eficiencia) Por ejemplo si el voltaje aplicado se reduce un 10 el motor desarrollaraacute como miacutenimo un 20 menos de torque (par) La corriente de liacutenea tambieacuten puede aumentar (un 10 o maacutes) al igual que la temperatura de operacioacuten del motor

Algunos fabricantes indican en la placa diferentes valores de voltajes tales como los populares 208- 230460 V Dado que la tolerancia NEMA de plusmn10 aplicada a un voltaje de 230 voltios cubre la tensioacuten de 207 voltios (230 x 90 = 207) esto parece seguro El problema es que la tensioacuten real de una fuente de voltaje de 208 voltios puede caer tambieacuten por debajo de los 207 voltios

Ademaacutes aunque sea permitido ordenar la fabricacioacuten de un motor de 480 voltios para conectarlo en una red de 480 voltios no es recomendable En este caso el voltaje normalizado del motor deberiacutea ser de 460 voltios considerando que podriacutea haber una caiacuteda en la tensioacuten de liacutenea

La temperatura de operacioacuten a plena carga de un motor puede ser mayor funcionando con un voltaje des-balanceado que con un voltaje balanceado La eficiencia y la vida uacutetil del bobinado pueden disminuir incluso si la potencia del motor ha sido derrateada

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El desbalance de voltaje (ej diferentes vol-tajes de fase) con frecuencia es ignorado No obstante la norma NEMA MG 1 demanda la reduccioacuten de la potencia nominal si el desbal-ance es mayor al 1 Al maacuteximo desbalance de voltaje permitido del 5 la potencia se debe reducir un 25 (Figura B2) No con-funda desbalance de voltaje con variacioacuten de voltaje Como consecuencia de las peacuterdidas adicionales asociadas a ello un desbalance de voltaje tambieacuten reduce la eficiencia del motor

Letra coacutedigo para determinar los kVA a rotor bloqueado (CODE) La norma NEMA MG 1 10372 define los kVA por hp a rotor bloquea-do con una serie de letras coacutedigo (que van desde la A hasta la V)Generalmente entre maacutes alejada se encuentre la letra coacutedigo de la A mayor seraacute la corriente de Inrush por hp Un motor de repuesto con una letra coacutedigo ldquomayorrdquo puede requerir aguas arriba de la in-stalacioacuten aparamenta eleacutectrica diferente como un arrancador maacutes grande

Disentildeo (DES NEMA DESIGN DESIGN) La norma NEMA MG 1 119 define cuatro tipos de disentildeos de mo-tor (A B C y D) en teacuterminos de las caracteriacutesticas de torque(par) y corriente (ver las Tablas B2 y B3 y la Figura B3) La mayoriacutea de motores son fabricados con Disentildeo B debido a su relativa alta eficiencia y sus caracteriacutesticas de torque (par) Los motores con Disentildeo A pueden ser maacutes eficientes pero se emplean con menos frecuencia debido a que su relativa alta corriente de arranque puede causar molestos disparos en el sistema de proteccioacuten del motor Los motores con Disentildeo A tambieacuten pueden requerir arrancadores maacutes grandes que los normalizados

Tabla B2 Disentildeos NEMA versus caracteriacutesticas de torque y corriente

Disentildeo NEMA A B C D

Corriente a rotor bloqueado Alta Media Media Media

Torque a rotor bloqueado Medio Medio Alto Muy alto

Torque maacuteximo Alto Medio Alto Muy alto

Figura B2 Curva de derrateo por desbalance de voltaje

En la placa de datos designaciones que emplean letras similares tambieacuten representan otras carac-teriacutesticas del motor Lea cuidadosamente la placa para evitar mal interpretar la letra coacutedigo el disentildeo y la clase de aislamiento del motor

10

09

08

75 0 1 2 3 4 5

Porcentaje dedesbalance devoltaje

Desviacioacuten maacutex del voltaje promedioVoltaje promedio= 100 x

Ejemplo El voltaje promedio de 460 467 y 450 es 459 V La desviacioacuten maacutexima del promedio es 9 y el

de desbalance = 100 x = 1964599

FACT

OR D

E DE

RRAT

EO

DE DESBALANCE DE VOLTAJE

(Referencia NEMA Std MG 1 1436)

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Tabla B3 Aplicaciones tiacutepicas para diferentes disentildeos

Disentildeos NEMA Aplicaciones

A y B Ventiladores sopladores de aire bombas centriacutefugas compresores descargados y car-gas que requieran torques relativamente bajos

Disentildeo C Transportadores trituradoras bombas reciprocantes y compresores donde se requieren arranques con carga

Disentildeo D Picos de carga elevados que requieren grandes variaciones de velocidad como pun-zonadoras al igual que polipastos y ascensores

Torq

ue (

del

torq

ue a

ple

na c

arga

)

Velocidad ( de la velocidad sincroacutenica)

0

50

100

150

200

250

300

200 40 60 80 100

Disentildeo C oacute H

Disentildeo D

Disentildeo A B oacute N

Eficiencia nominal (NOM EFF) La eficiencia se define como la potencia de salida dividida entre la potencia de entrada expresada como porcentaje(SalidaEntrada) x 100NEMA requiere que la eficiencia de placa sea el valor ldquonominalrdquo basado en el promedio del mayor grupo de motores con el mismo disentildeo La eficiencia real de cualquier motor deberaacute estar dentro de un margen de toler-ancia basado en una variacioacuten en las peacuterdidas del motor de plusmn20 La eficiencia nominal a menudo es utilizada para calcular el consumo de energiacutea La eficiencia nominal debe ser incluida en la placa de datos de los mo-tores polifaacutesicos cuando asiacute lo exija la norma NEMA Std MG11259

Factor de servicio (SF) En una placa de datos es necesario indicar el valor del factor de servicio solo si es mayor de 10 Las normas industriales incluyen factores de servicio de 10 para motores totalmente cerrados

Figura B3 Curvas torque-velocidad para motores con disentildeo NEMA

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y de 115 para motores abiertos Tambieacuten hay disponibles una gran cantidad de motores totalmente cerrados enfriados con ventilador con factor de servicio 115 y existen motores con factores de servicio de 125 14 y maacutes altos

A frecuencia y voltaje nominales la sobrecarga permisible para un motor con un factor de servicio indicado en la placa es igual a la carga nominal multiplicada por ese factor de servicio Sin embargo tal operacioacuten afectaraacute de forma adversa la eficiencia el factor de potencia y el incremento de temperatura del motor

Protegido teacutermicamente (THERMALLY PROTECTED) Las palabras ldquoPROTEGIDO TERMICAMENTErdquo son necesarias si el motor proporciona toda la proteccioacuten descrita en la norma NEMA MG1 1256 (ver norma NEMA Std MG1 172 y 173)

Proteccioacuten por sobre-temperatura(OVERTEMP PROT_ ) Para identificar el tipo de proteccioacuten en motores con potencias nominales superiores a 1 hp provistos con dispositivos o sistemas de proteccioacuten por sobre-tem-peratura se debe escribir en el espacio en blanco un nuacutemero seguacuten lo establecido por la norma NEMA MG1 1257

Otros teacuterminosOtros teacuterminos que podriacutean aparecer en una placa NEMA incluyen Factor de potencia (FP) y condensadores de correccioacuten (MAX KVAR or MAX CORR KVAR) El factor de po-

tencia es la relacioacuten entre la potencia activa (vatios) y la potencia aparente (voltio amperios) del motor a plena carga Si el factor de potencia estaacute indicado en la placa NEMA recomienda expresarlo en porcentaje (no es un requisito)

La placa de datos tambieacuten puede indicar la capacidad maacutexima del condensador empleado para corregir el fac-tor de potencia con un texto como MAX CORR KVAR seguido de un valor numeacuterico en kilovars Utilizar un condensador maacutes grande que el indicado en placa podriacutea producir voltajes altos que pueden dantildear el motor u otro componente

Rodamientos (SHAFT END BRG DE BRG OPP END BRG ODE BRG) Algunos fabricantes proporcionan en la placa de sus motores los datos de los rodamientos que normalmente incluyen el rodamiento del lado acoplamiento o lado carga (shaft- or drive-end bearing) y el rodamiento lado opuesto acoplamiento o lado opuesto carga A pesar que las designaciones pueden variar entre un fabricantes de rodamientos y otro los tipos tamantildeos y modelos normalmente se indican de acuerdo con las normas de los fabricantes americanos de rodamientos mediante un ldquonuacutemero ABMArdquo

Nuacutemero de serie (SERIAL NO o SER NO) Las placas de datos normalmente incluyen la marca y el nuacutemero de serie del motor u otro nuacutemero exclusivo que puede ser usado para seguir la pista del motor a traveacutes del fabricante

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Apeacutendice C Recomendaciones para almacenar los motores

Aspectos baacutesicos para el almacenaje de motoresLos procedimientos apropiados de almacenaje pueden proteger el motor de dantildeos causados por el ambiente Determine los pasos a seguir basaacutendose en el lugar donde estaraacuten y en el tiempo de almacenamiento Menos de un mes Proteja el motor contra el clima y mantenga la temperatura de los bobinados 5-10degC (10-

20degF) por arriba del ambiente (vea maacutes adelante ldquoPreparacioacuten para el almacenajerdquo)

Maacutes de un mes Siga las recomendaciones dadas en ldquoPreparacioacuten para el almacenajerdquo y ldquoMantenimiento perioacutedicordquo de la Paacutegina 32

Estos intervalos de almacenaje y mantenimiento no son definitivos condiciones especiacuteficas ambientales pueden requerir programaciones diferentes No siempre es praacutectico tratar los motores pequentildeos con los mismos cuidados que se brindan a los motores maacutes grandes o maacutes criacuteticos

Preparacioacuten para el almacenaje Almacenamiento en un lugar cerrado Si es posible almacene los motores en un lugar cerrado y en aacutereas lim-

pias secas y calientes

Almacenamiento a intemperie Si esto fuese necesario cubra el motor con una lona hasta el suelo sin apretar-lo demasiado para permitir circulacioacuten de aire suficiente y minimizar la condensacioacuten Proteja el motor contra una inundacioacuten y vapores quiacutemicos peligrosos

Vibracioacuten ambiental Escoja un aacuterea alejada de fuen-tes de vibracioacuten ambiental tales como maquinarias pesadas aacutereas de produccioacuten carreteras muy transit-adas y viacuteas feacuterreas Cuando el motor se encuentra en reposo una exposicioacuten prolongada incluso a pequentildeas vibraciones puede dantildear sus rodamientosndashej for-macioacuten de estriacuteas (ver Figura C1) Si el motor va a ser almacenado en un aacuterea con alta vibracioacuten ambiental asegure el eje para prevenir que se mueva

Posicioacuten Almacene los motores horizontales en posicioacuten horizontal y los motores verticales en una posicioacuten vertical estable

Conserve los bobinados limpios y secos La mejor forma de preservar las propiedades de aislamiento de los bobinados es prevenir la condensacioacuten y la acumu-lacioacuten de humedad A no ser que la temperatura del aacuterea de almacenamiento esteacute controlada mantenga la temperatura de los bobinados 5-10degC (10-20degF) por arriba del ambiente energizando las resistencias de calefaccioacuten (si el motor las tiene) o aplicando ldquovoltaje reducidordquo a una fase del bobinado Otra forma es conservar el bobinado caliente con una fuentes de calor auxiliar por conveccioacuten o soplando aire caliente dentro del motor

Figura C1 El dantildeo del rodamiento que se muestra corresponde a una separacioacuten de los

elementos rodantes Este comenzoacute al estar sometido a vibracioacuten en reposo durante el

transporte o el almacenamiento

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Resistencia de aislamiento (IR) de los bobinados Antes de almacenar el motor mida y registre el valor de la IR corregido a una temperatura estaacutendar y vuelva a hacer lo mismo justo antes de poner el motor en servicio Antes de instalar el motor realice las acciones pertinentes para corregir cualquier descenso en la IR (Vea la Paacutegina 14 ldquoPrueba de Resistencia de aislamiento (IR) rdquo)

Plagas Tome precauciones para evitar que animales e insectos ingresen al motor Roedores serpientes paacutejaros u otros pequentildeos animales pueden dantildear el aislamiento del bobinado ademaacutes las avispas de barro y otros insectos similares pueden obstruir la ventilacioacuten o los agujeros de drenaje

Superficies del motor Recubra con pintura anti-oxidante todas las superficies externas mecanizadas (espe-cialmente las puntas del eje) y en ambientes huacutemedos tambieacuten recubra las zonas del eje en las que apoyan los cojinetes y otras superficies internas En las aacutereas tropicales aplique un fungicida para proteger los devanados Es posible que sea necesario desmontar el motor para remover la pintura protectora antes de poner el motor en servicio

Rodamientos lubricados con grasa Para prevenir la corrosioacuten y la contaminacioacuten durante largos periacuteodos de almacenamiento limpie las boquillas de entrada de grasa y remueva los tapones de drenaje antes de re-engrasar el motor con grasa compatible Despueacutes de la lubricacioacuten purgue el exceso de grasa o la grasa antigua de la caacutemara de lubricacioacuten haciendo funcionar el motor durante al menos 30 minutos con los tapones removidos

Si el motor ha sido almacenado por varios antildeos la grasa probablemente deberaacute estar endurecida y el tubo de drenaje podriacutea estar obstruido con grasa seca En este caso el motor deberaacute desmontarse para retirar la grasa antigua y posteriormente ser re-lubricado antes de su puesta en servicio

Rodamientos lubricados con aceite Siempre drene el aceite antes de mover el motor Despueacutes de situar el motor en el aacuterea de almacenamiento llene el caacuterter con el aceite correcto que tenga los inhibidores de corrosioacuten y oxidacioacuten adecuados Idealmente el aceite deberaacute cubrir completamente el rodamiento sin sobrepasar el cilindro o tubo que sirve para la contencioacuten del aceite o el sello de laberinto Antes de poner el motor en servicio drene y reemplace el aceite

No re-engrase los rodamientos con el drenaje cerrado o mientras el motor esteacute funcionando

Siempre drene el aceite antes de mover el motor De lo contrario el lubricante puede salpicar al exterior y contaminar los bobinados o incluso iniciar un efecto capilar que puede succionar aceite del caacuterter

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Mantenimiento perioacutedico Mensual Inspeccione el aceite para determinar si existen evidencias de humedad oxidacioacuten o contaminantes

Reemplace el aceite siempre que encuentre contaminacioacuten o cada 12 meses

Cada 1 oacute 3 meses Gire el eje manualmente varias veces para conservar la peliacutecula de lubricante en las pistas de los rodamientos o en los ejes de apoyo de los cojinetes Esto tambieacuten ayuda a prevenir dantildeos en los elementos rodantes (ej estriacuteas) que pueden ocurrir con el tiempo debido incluso a pequentildeas vibraciones

Cada 2 oacute 3 meses Mida la resistencia de aislamiento (IR) y compare los resultados corregidos por temperatura con los valores base tomados antes de almacenar el motor Antes de instalar el motor lleve a cabo las acciones necesarias para corregir cualquier descenso en la IR (Vea la Paacutegina 14 ldquoPrueba de Resistencia de aislamiento (IR)rdquo)

Cada 3 meses Inspeccione los rodamientos lubricados con grasa tomando una muestra del tubo de drenaje para ver si hay humedad oxidacioacuten o contaminacioacuten Si existe humedad probablemente los rodamientos pre-senten dantildeos por oxidacioacuten y sea necesario remplazarlos

Cada 5 antildeos Considere reemplazar la grasa y los rodamientos Para entonces el aceite y los ingredientes de la base de la grasa probablemente se hayan separado y las vibraciones de bajo nivel pueden haber causado es-triacuteas en las pistas de los rodamientos Si se ha acumulado humedad entre las bolas y las pistas pueden haberse presentado dantildeos por oxidacioacuten o corrosioacuten

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Glossary

Temperatura ambientendashLa temperatura del medio de refrigeracioacuten circundante conocida comuacutenmente como temperatura ambienteDato baacutesicondashUna medida tomada cuando el motor estaacute en buen estado que se usa como referencia para labores de seguimiento y anaacutelisisTorque maacuteximondashEl maacuteximo torque que el motor podraacute desarrollar a voltaje y frecuencia nominales sin que se presente una caiacuteda abrupta de la velocidad tambieacuten denominado torque de desenganche o par maacuteximoEficienciandashLa relacioacuten entre el trabajo uacutetil realizado y la energiacutea utilizada para producirlo Es la relacioacuten entre la potencia de salida dividida entre la potencia de entradaVelocidad a plena cargandashLa velocidad a la cual cualquier motor produce su potencia de salida nominalTorque a plena cargandashEl torque requerido para producir la potencia nominal a la velocidad de plena cargaMotor de propoacutesito generalndashMotor de induccioacuten de CA con potencia nominal menor o igual a 500 hp construc-cioacuten abierta o cerrada de trabajo continuo disentildeado con paraacutemetros normalizados con caracteriacutesticas estaacutendar para ser utilizado bajo condiciones de servicio sin restricciones en una aplicacioacuten particular (ver la norma NEMAMG1161)Hercio (Hz)ndashTerminologiacutea preferida para ciclos por segundo(frecuencia)Caballo de fuerza (hp)ndashUna unidad para la medida de la potencia de los motores o la velocidad a la que se hace el trabajo Un caballo de fuerza equivale a 33000 lb-pie por minuto (550 lbbullpie por segundo o 746 vatios Tam-bieacuten es la unidad de potencia de los motores fabricados en el continente norte americanoAislamientondashMaterial no conductivo que separa las partes de un motor que conducen corriente o los materiales adyacentes que se encuentran a diferente potencialKilovatio (kW)ndashUna unidad de potencia eleacutectrica Tambieacuten es la unidad de potencia de los motores eleacutectricos fabricados fuera del continente norte americanoCorriente a rotor bloqueadondashCorriente de liacutenea en estado estable medida a frecuencia y voltaje nominales con el rotor en reposoTorque a rotor bloqueadondashEl torque miacutenimo que el motor desarrollaraacute en reposo para todas las posiciones angu-lares del rotor cuando se aplican el voltaje nominal a frecuencia nominalNEMAndashSiglas de la National Electrical ManufacturersAssociationPolosndashLos polos magneacuteticos que se forman dentro del motor debido a la ubicacioacuten y la conexioacuten de los devana-dosIncremento de temperatura nominalndashEs el aumento de temperatura permisible por encima del ambiente para un motor que esteacute funcionando con cargaRotorndashEl elemento rotativo de cualquier motor o generadorDeslizamientondashLa diferencia entre la velocidad sincroacutenica y la velocidad de operacioacuten comparada con la veloci-dad sincroacutenica expresada en porcentaje Tambieacuten es la diferencia entre la velocidad sincroacutenica y la velocidad de operacioacuten expresada en rpm

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Pie suavendashUna condicioacuten en la cual las patas de un motor y la zona de la base en la que se apoyan no se encuen-tran en el mismo planoEstatorndashLa parte estaacutetica del motor este teacutermino describe comuacutenmente la parte estaacutecionaria del motor que con-tiene los devanadosVelocidad sincroacutenicandashLa velocidad del campo magneacutetico rotativo creado por el bobinado del estator Velocidad sincroacutenica = (Frecuencia x 120) (Nuacutemero de polos)TorquendashLa fuerza rotativa producida por un motor Las unidades del torque se expresan en lb-pie o lb-pul (siste-ma Ingleacutes) o newton-metro (sistema meacutetrico)TendenciandashAnaacutelisis del cambio presentado en una medida tomada durante muchos intervalos de medicioacuten

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Bibliografiacutea

ANSIEASA Standard AR100-2015 Recommended Practice for the Repair of Rotating Electrical Apparatus Electrical Apparatus Service Association Inc St Louis MO 2015 (For information call EASA at 314-993-2220 or browse to wwweasacom)

Electrical Engineering Pocket Handbook Electrical Apparatus Service Association Inc St Louis MO 2015 (For information call EASA at 314-993-2220 or visit wwweasacom)

Mechanical Reference Handbook Electrical Apparatus Service Association Inc St Louis MO 2015 (For information call EASA at 314-993-2220 or visit wwweasacom)

NEMA Standard MG 1-2014 Motors and Generators National Electrical Manufacturers Association Rosslyn VA 2014 (For information call NEMA at 703-841-3200 or visit wwwnemaorg)

NEMA Standard MG 10-2013 Energy Management Guide for Selection and Use of Fixed Frequency Medi-um AC Squirrel-Cage Polyphase Induction Motors National Electrical Manufacturers Association Rosslyn VA 2014 (For information call NEMA at 703-841-3200 or visit wwwnemaorg)

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Notas

Electrical Apparatus Service Association Inc1331 Baur Blvd bull St Louis MO 63132 bull 314-993-2220 bull Fax 314-993-1269

Email easainfoeasacom bull Website wwweasacom

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  • _GoBack
  • 1 Instalacioacuten arranque e informacioacuten baacutesica
    • 11 Consideraciones baacutesicas del sistema
    • 12 Instalacioacuten
    • 13 Procedimientos de arranque
    • 14 Datos baacutesicos
    • 15 Gestioacuten total del motor
      • 2 Seguimiento operacional y mantenimiento
        • 21 Aplicacioacuten-consideraciones especiacuteficas
        • 22 Mantenimiento preventivo predictivo y basado en la confiabilidad
        • 23 Inspeccioacuten y pruebas
        • 24 Re-engrase de los rodamientos
          • Datos baacutesicos del motor y de su instalaci
            • Formato de muestra
            • Otros teacuterminos
              • Como leer la placa de datos de un motor
                • Informacioacuten necesaria
                • Mantenimiento perioacutedico
                  • Recomendaciones para almacenar los motores
                    • Aspectos baacutesicos para el almacenaje de motores
                    • Preparacioacuten para el almacenaje
                      • Notas
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loz Seleccione la viscosidad apropiada en la Tabla 6 (en este caso es un aceite para rodamientos o turbinas ISO VG 56 oacute VG 68 )En los motores verticales utilice como guiacutea la Tabla 7 para seleccionar la viscosidad correcta independien-temente del tamantildeo del rodamiento o la velocidad (Nota Si la placa de lubricacioacuten del motor especifica aceite sinteacutetico NO lo sustituya por otro tipo de aceite)

Tabla 7 Viscosidad del aceite en motores verticales con rodamientos de bolas o rodillos

Rodamientos de empuje de bolas de contacto angular

Rodamientos de empuje de rodillos esfeacutericos

Rango de tem-peratura ambiente

Hasta 38degC (100degF)

Por encima de 38degC hasta 60degC (100degF a 140degF)

Hasta 4degC (40degF)

Por encima de 4degC hasta 60degC (40degF a 140degF)

ISO VG 32 68 68 150

Viscosidad del aceite e intervalos de lubricacioacuten para motores con cojinetes anti-friccioacuten En los cojinetes anti-friccioacuten la tolerancia que existe entre su diaacutemetro interno y la zona del eje en la cual se apoya es criacutetica Cualquier pequentildeo contacto metal-metal puede aumentar la temperatura del cojinete y los dantildeos asociados a ello( friccioacuten estriado metal fundido) pueden degradar raacutepidamente el cojinete lo que podriacutea ocasionar un fallo catastroacutefico Para conservar las tolerancias de los cojinetes anti-friccioacuten siga las directrices indicadas en la Tabla 8

Tabla 8 Viscosidad del aceite e intervalos de lubricacioacuten en motores con cojinetes anti-friccioacutens

Temperatura ambiente inicial y rango de temperaturas de operacioacuten degC (degF)

Velocidades del eje (rpm)

Rango de viscosidad ISO

Intervalo de lubricacioacuten

Por debajo de 10degC (50degF) Todas Consulte al fabricante ---

10degC a 32degC(50degF a 90degF)

Mayor a 1800 32 a 68 5000 horas de trabajo o 1 antildeo lo que ocurra primero

Hasta 1800 68 a 100 1 antildeo

Arriba de 32degC (90degF) Todas Consulte al fabricante ---

Intervalos de re-lubricacioacuten con aceite Seleccione los intervalos de re-lubricacioacuten siguiendo las instruc-ciones del fabricante (si estaacuten disponibles) De lo contrario utilice los intervalos indicados en la Tabla 8

ADVERTENCIA Si la unidad tiene bobinas enfriadas por agua esta refrigeracioacuten deberaacute estar operativa De lo contrario la viscosidad del aceite puede caer por debajo de la miacutenima requeri-da para que el rodamiento funcione de forma segura

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Los arranques y paradas frecuentes los ambientes huacutemedos y sucios las temperaturas extremas y otras condiciones de servicio severas requieren cambios de aceite maacutes frecuentes que los indicados en la Tabla 8 Contacte al fabricante para obtener los intervalos de cambio de aceite para situaciones especiacuteficas o verifique regularmente el aceite en busca de decoloracioacuten o contaminacioacuten Reemplaacutecelo si fuese necesario Otra forma para determinar el intervalo del cambio de aceite es enviando a un laboratorio una muestra perioacutedica para su anaacutelisis

Tome las muestras de aceite con el motor en reposo para evitar remover mucho el lubricante Cuando cambie el aceite llene el caacuterter hasta el nivel que normalmente se ve ldquoen reposordquo a traveacutes del visor cuando la maacutequina estaacute parada

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Apeacutendice A Datos baacutesicos del motor y de su instalacioacuten

INSPECCION FISICA (escoja lo que aplique)Faltan partes o estaacuten dantildeadas Pintura exterior defi ciente Sin bloqueo de eje o bloqueo inadecuadoFuga de lubricante Pintura protectora del eje defi ciente Sin defectos visibles

Descripcioacuten de defectos y anomaliacuteas _________________________________________________________________

RESISTENCIA DE AISLAMIENTO NA NPResultado Tensioacuten aplicada Resistencia (megohms)

Pasa Fallo _____ Voltios CC

1-min ________ MΩ10-min _______ MΩ

HIPOT NA NPResultado Tensioacuten aplicada (indique CA o CC)

Pasa Fallo ________ Voltios CA CC

PRUEBA MONO FAacuteSICA DE ROTOR NA NPResultado Corriente (amps) Relacioacuten (max min)

Pasa Fallo

Max ___________Min ___________ __________

RESISTENCIA DE BOBINADOS NA NP

ResultadoResistencia (indique ohms o milliohms)

Cables 1 - 2 Cables 2 - 3 Cables 3 - 1 Pasa Fallo

_________ Ω mΩ

_________ Ω mΩ

_________ Ω mΩ

Si existen maacutes de 3 cables identifi que la conexioacuten entre ellos (ej 1-62-43-5 etc)

IMPULSO NA NPResultado Tensioacuten aplicada

Pasa Fallo ________ Voltios

ACCESORIOS NA NPFuncionan Tipo de dispositivo

Siacute No

Resistencias de calefaccioacuten

PRUEBAS ESTATICAS (MOTOR APAGADO)

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Nota NA signifi ca ldquono aplicardquo y NP signifi ca ldquono realizadardquo

EXENTRICIDAD DEL EJE DE SALIDA NA NPResultado Excentricidad Medida con indicador de

caraacutetula Pasa Fallo __________ (pul o mm)

DIAMETRO DEL EJE DE SALIDA NA NPResultado Diaacutemetro

Medida con microacutemetro Pasa Fallo __________ (pul o mm)

Comentarios sobre las pruebas estaacuteticas (si hay alguno) _________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Formato de muestraID del motor Instalado en FechaMarca Modelo Tipo Ndeg SerieTamantildeo constructivo Encerramiento Voltaje RPMHp kW Amperios a plena carga Efi ciencia a plena carga () Monofaacutesico TrifaacutesicoCoacutedigo Disentildeo Clase de aislamiento PesoRodamiento LA Rodamiento LOA Aplicacioacuten(es)Fecha Instal _______________Amperios en vacio ____ vatios ____

Datos baacutesicos Siacute No

Espectros de vibracioacutenSiacute No

Datos de alineacioacuten Siacute No

Estado del motor Nuevo Reparado Almacenado Ubicacioacuten del motor Motivo del reemplazoHistorial de reparacioacutenComentarios (si hay alguno)

RELACIOacuteN DE ABSORCIOacuteN DIELEacuteCTRICA NA NPResultado 6030 sec (DAR) Condicioacuten

Pasa Fallo

lt 11 Pobre11 a 124 Cuestionable125 a 13 Aceptable14 a 16 Buenogt 16 Exelente

Mida la resistencia de aislamiento (IR) a los 30 segundos y a los 60 segundos con un instrumento digital Divida el valor a los 60-segundos entre el valor a los 30 segundos

Formato de muestra

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Continuacioacuten del formato

NOTAS

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Comentarios sobre las pruebas dinaacutemicas (si hay alguno) __________________________________________________________

PRUEBAS DINAacuteMICAS (MOTOR EN LIacuteNEA)

PRUEBAS EN VACIO NA NPFecha Amps Vatios

Comentarios

ANAacuteLISIS VIBRACIONAL NA NPSe tomaron espectros de vibraciones Siacute NoSi la respuesta es siacute no apunte abajo los datos de las medidas de vibracioacuten)

Resultado

Velocidad de la vibracioacuten medida en puls mms

Lado acoplamientoabajo

OLado op acoplamientoarriba

Pasa Fallo

Horizontal ________ Horizontal ________Vertical ___________ Vertical ___________Axial _____________ Axial _____________

Nota NA signifi ca ldquono aplicardquo y NP signifi ca ldquono realizadardquo

DATOS DE ALINEAMIENTO NA NP

RPMInstalacioacuten En servicio

RPMInstalacioacuten En servicio

Mils mm Mils mm Mils mm Mils mm

Acop

lam

ient

os

corto

s

Desalineamientoparalelo

Acop

lam

ient

os

con

esp

acia

dore

s Desalineamiento paralelo por pul-gada de distanciaDesalineamiento

angular

Pie suave Todas Pie suave Todas

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Apeacutendice B Como leer la placa de datos de un motor

Informacioacuten generalCuando compre o sustituya un motor preste atencioacuten a la terminologiacutea de la placa de datos que describe sus caracteriacutesticas de funcionamiento y su aplicacioacuten Un detalle aparentemente pequentildeo como ldquoDisentildeordquo podriacutea condicionar su eleccioacuten Estar familiarizado con la terminologiacutea de la placa de datos le ayudaraacute a resolver prob-lemas inesperados de funcionamiento

Informacioacuten necesaria Aunque se pueden suministrar maacutes detalles la norma NEMA MG 1 1040 requiere que la placa de datos de un motor cuente con la siguiente informacioacuten (vea la Figura B1) Tamantildeo constructivo (FR) Este normalmente se indica mediante 2 oacute 3 diacutegitos seguidos por una o maacutes letras

que identifican las dimensiones importantes de montaje del motor ej altura de eje y distancias entre los huec-os de fijacioacuten)

Tipo (TYPE) Los fabricantes pueden emplear la casilla opcional de la placa de datos ldquoTyperdquo para designar una familia de productos o rellenarla con otro tipo de adjetivo que identifiquen el montaje la forma o la funcioacuten del motor

Figura B1 Tiacutepica placa de datos NEMA en la que la informacioacuten requerida estaacute resaltadaFigure B1 Typical NEMA nameplate with required information highlighted

FR TYPE

PH

HP RPM SF

VOLTS NEMA NOM EFF

AMPS CODE DES

SF AMPS PF

Temperaturaambiente maacutexima

Tamantildeo constructivo

Nota Las placas de datos pueden incluir el nombre delfabricante y normalmente la ubicacioacuten de su sede principal

Nuacutemero de fases

Clase de aislamiento

Potenciade salida

Corriente acarga nominal

Velocidad acarga nominal

Letra coacutedigo para loskVA de rotor bloqueado

Letra dedisentildeo

Voltaje

Ciclo de trabajoo uso

Frecuencia

Factor se servicio(si es diferente a 10)

Tipo delfabricante

Eficiencia nominalNEMA (cuando searequerida)ldquoPROTEGIDOTERMICAMENTErdquo (siel motor proporcionatoda la proteccioacutendescrita en la normaNEMA MG 1 1256)ldquoPROTECCIOacuteN PORSOBRETEMPERATURA___rdquo y nuacutemero deldispositivo de proteccioacuten(para motores gt1 HP con dispositivos o sistemas de proteccioacuten)

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Potencia de salida (kW) Normalmente expresada en hp o kW este dato indica el valor de la potencia mecaacuteni-ca del motorndashej su capacidad para entregar a la velocidad nominal el torque requerido por la carga

hp = 134 x kW a la inversa kW = 0746 x hp

Ciclo de trabajo o uso (DUTY) Esta designacioacuten especifica el lapso de tiempo durante el cual el motor puede entregar su potencia nominal de forma segura Normalmente es ldquocontinuordquo (Cont) lo que NEMA define como indefinido El ciclo de trabajo de los motores que funcionan de forma intermitente (ej gruacuteas polipastos y actu-adores de vaacutelvulas) generalmente se expresa en minutos Ver la norma NEMA MG 11036

Temperatura ambiente maacutexima Esta es la temperatura maacutexima permitida en el aire circundante para garan-tizar que la temperatura maacutexima de operacioacuten del motor no excede el liacutemite del sistema de aislamiento La temperatura ambiente estaacutendar es de 40degC (104degF) Ver la Nota I en la norma NEMA MG 1 1244

Clase de aislamiento (CLASS INS CLS INSUL CLASS) Esta indica la temperatura que puede soportar el bobinado de un motor y se designa industrialmente con las letras A B F H Entre mayor sea la letra del alfabeto maacutes alta seraacute la temperatura segura de operacioacuten y el bobinado duraraacute maacutes a cualquier temperatura de funcionamiento dada

Velocidad a carga nominal (RPM) Esta es la velocidad a la cual se suministra la potencia de salida a la carga (velocidad a plena carga) Esta seraacute un poco menor que la velocidad sincroacutenica-ej la velocidad del campo magneacutetico rotativo del estator La diferencia entre las dos es la ldquovelocidad de deslizamientordquo o ldquorpm de desli-zamientordquo La Tabla B1 muestra las velocidades a plena carga tiacutepicas para motores pequentildeos y medianos

Tabla B1 Comparacioacuten entre la velocidad sincroacutenica y la velocidad a plena carga para motores de 60 Hz

Velocidad sincroacutenica RPM tiacutepica a plena carga3600 34501800 17501200 1140900 850

Reducir las rpm de deslizamiento aumenta la eficiencia del motor por lo que los disentildeos maacutes eficientes nor-malmente tienen velocidades a plena carga maacutes altas Esto puede ser problemaacutetico a la hora de reemplazar los motores de alta eficiencia en algunas aplicaciones Por ejemplo las bombas centriacutefugas y los ventiladores normalmente demandan una potencia de entrada que variacutea con las rpm elevadas al cubo lo que significa que un pequentildeo incremento en la velocidad produce un aumento mucho maacutes grande de potencia En aplicaciones similares tenga cuidado con esto antes de seleccionar un motor de reemplazo maacutes eficiente

El valor de la temperatura ambiente algunas veces se confunde con el incremento de temperatura El incremento de temperatura normalmente no estaacute expresado en la placa de datos pero la clase de aislamiento siacute El incremento de temperatura se basa en una combinacioacuten de factores como el tipo de encerramiento del motor la clase de aislamiento y el factor de servicio

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Frecuencia (HZ) La frecuencia normalizada en Norte Ameacuterica es 60 Hz y en otras partes del mundo gen-eralmente es de 50 Hz Si la placa de datos muestra maacutes de una frecuencia tambieacuten deberaacute indicar las caracteriacutesticas que dependen de cada una de ellas El aumento del uso de variadores de frecuencia (VFDs) demanda que exista un rango de frecuencias en la placa de datos Si aparece solo una frecuencia consulte al fabricante antes de accionar el motor con un VFD En las aplicaciones que no usan variadores de frecuencia la norma NEMA MG 1 permite una variacioacuten de solo plusmn5 de la frecuencia

Nuacutemero de fases (PH) Una o tres Los motores incluidos en el alcance de este manual son trifaacutesicos alimenta-dos con tres liacuteneas de corriente alterna (CA)

Corriente nominal(AMPS) La corriente nominal son los amperios a potencia nominal (hp) y a frecuencia y voltaje de placa Exceder el valor de la corriente nominal auacuten en una sola fase acortaraacute la vida teacutermica del bobinado

No trate de calcular la carga de un motor a partir de su corriente La corriente del motor no es directamente proporcional a la carga Condiciones como voltajes de liacutenea des-balanceados tensiones por debajo de la nominal o ambas cosas pueden ocasionar que la corriente se desviacutee de los amperios de placa Para obtener un sistema de corrientes equilibrado en aplicaciones con VFD revise tanto el motor como el drive

Voltaje (VOLTS) La norma NEMA MG 1 define los valores de voltaje normalizados para los motores trifaacutesi-cos Entre los maacutes comunes tenemos 200 230 460 y 575volts

La norma NEMA MG 1 permite que un motor funcione a plusmn10 de su voltaje nominal y al mismo tiempo sentildea-la que esto puede acarrear problemas en el funcionamiento del motor (ej eficiencia) Por ejemplo si el voltaje aplicado se reduce un 10 el motor desarrollaraacute como miacutenimo un 20 menos de torque (par) La corriente de liacutenea tambieacuten puede aumentar (un 10 o maacutes) al igual que la temperatura de operacioacuten del motor

Algunos fabricantes indican en la placa diferentes valores de voltajes tales como los populares 208- 230460 V Dado que la tolerancia NEMA de plusmn10 aplicada a un voltaje de 230 voltios cubre la tensioacuten de 207 voltios (230 x 90 = 207) esto parece seguro El problema es que la tensioacuten real de una fuente de voltaje de 208 voltios puede caer tambieacuten por debajo de los 207 voltios

Ademaacutes aunque sea permitido ordenar la fabricacioacuten de un motor de 480 voltios para conectarlo en una red de 480 voltios no es recomendable En este caso el voltaje normalizado del motor deberiacutea ser de 460 voltios considerando que podriacutea haber una caiacuteda en la tensioacuten de liacutenea

La temperatura de operacioacuten a plena carga de un motor puede ser mayor funcionando con un voltaje des-balanceado que con un voltaje balanceado La eficiencia y la vida uacutetil del bobinado pueden disminuir incluso si la potencia del motor ha sido derrateada

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El desbalance de voltaje (ej diferentes vol-tajes de fase) con frecuencia es ignorado No obstante la norma NEMA MG 1 demanda la reduccioacuten de la potencia nominal si el desbal-ance es mayor al 1 Al maacuteximo desbalance de voltaje permitido del 5 la potencia se debe reducir un 25 (Figura B2) No con-funda desbalance de voltaje con variacioacuten de voltaje Como consecuencia de las peacuterdidas adicionales asociadas a ello un desbalance de voltaje tambieacuten reduce la eficiencia del motor

Letra coacutedigo para determinar los kVA a rotor bloqueado (CODE) La norma NEMA MG 1 10372 define los kVA por hp a rotor bloquea-do con una serie de letras coacutedigo (que van desde la A hasta la V)Generalmente entre maacutes alejada se encuentre la letra coacutedigo de la A mayor seraacute la corriente de Inrush por hp Un motor de repuesto con una letra coacutedigo ldquomayorrdquo puede requerir aguas arriba de la in-stalacioacuten aparamenta eleacutectrica diferente como un arrancador maacutes grande

Disentildeo (DES NEMA DESIGN DESIGN) La norma NEMA MG 1 119 define cuatro tipos de disentildeos de mo-tor (A B C y D) en teacuterminos de las caracteriacutesticas de torque(par) y corriente (ver las Tablas B2 y B3 y la Figura B3) La mayoriacutea de motores son fabricados con Disentildeo B debido a su relativa alta eficiencia y sus caracteriacutesticas de torque (par) Los motores con Disentildeo A pueden ser maacutes eficientes pero se emplean con menos frecuencia debido a que su relativa alta corriente de arranque puede causar molestos disparos en el sistema de proteccioacuten del motor Los motores con Disentildeo A tambieacuten pueden requerir arrancadores maacutes grandes que los normalizados

Tabla B2 Disentildeos NEMA versus caracteriacutesticas de torque y corriente

Disentildeo NEMA A B C D

Corriente a rotor bloqueado Alta Media Media Media

Torque a rotor bloqueado Medio Medio Alto Muy alto

Torque maacuteximo Alto Medio Alto Muy alto

Figura B2 Curva de derrateo por desbalance de voltaje

En la placa de datos designaciones que emplean letras similares tambieacuten representan otras carac-teriacutesticas del motor Lea cuidadosamente la placa para evitar mal interpretar la letra coacutedigo el disentildeo y la clase de aislamiento del motor

10

09

08

75 0 1 2 3 4 5

Porcentaje dedesbalance devoltaje

Desviacioacuten maacutex del voltaje promedioVoltaje promedio= 100 x

Ejemplo El voltaje promedio de 460 467 y 450 es 459 V La desviacioacuten maacutexima del promedio es 9 y el

de desbalance = 100 x = 1964599

FACT

OR D

E DE

RRAT

EO

DE DESBALANCE DE VOLTAJE

(Referencia NEMA Std MG 1 1436)

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Tabla B3 Aplicaciones tiacutepicas para diferentes disentildeos

Disentildeos NEMA Aplicaciones

A y B Ventiladores sopladores de aire bombas centriacutefugas compresores descargados y car-gas que requieran torques relativamente bajos

Disentildeo C Transportadores trituradoras bombas reciprocantes y compresores donde se requieren arranques con carga

Disentildeo D Picos de carga elevados que requieren grandes variaciones de velocidad como pun-zonadoras al igual que polipastos y ascensores

Torq

ue (

del

torq

ue a

ple

na c

arga

)

Velocidad ( de la velocidad sincroacutenica)

0

50

100

150

200

250

300

200 40 60 80 100

Disentildeo C oacute H

Disentildeo D

Disentildeo A B oacute N

Eficiencia nominal (NOM EFF) La eficiencia se define como la potencia de salida dividida entre la potencia de entrada expresada como porcentaje(SalidaEntrada) x 100NEMA requiere que la eficiencia de placa sea el valor ldquonominalrdquo basado en el promedio del mayor grupo de motores con el mismo disentildeo La eficiencia real de cualquier motor deberaacute estar dentro de un margen de toler-ancia basado en una variacioacuten en las peacuterdidas del motor de plusmn20 La eficiencia nominal a menudo es utilizada para calcular el consumo de energiacutea La eficiencia nominal debe ser incluida en la placa de datos de los mo-tores polifaacutesicos cuando asiacute lo exija la norma NEMA Std MG11259

Factor de servicio (SF) En una placa de datos es necesario indicar el valor del factor de servicio solo si es mayor de 10 Las normas industriales incluyen factores de servicio de 10 para motores totalmente cerrados

Figura B3 Curvas torque-velocidad para motores con disentildeo NEMA

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y de 115 para motores abiertos Tambieacuten hay disponibles una gran cantidad de motores totalmente cerrados enfriados con ventilador con factor de servicio 115 y existen motores con factores de servicio de 125 14 y maacutes altos

A frecuencia y voltaje nominales la sobrecarga permisible para un motor con un factor de servicio indicado en la placa es igual a la carga nominal multiplicada por ese factor de servicio Sin embargo tal operacioacuten afectaraacute de forma adversa la eficiencia el factor de potencia y el incremento de temperatura del motor

Protegido teacutermicamente (THERMALLY PROTECTED) Las palabras ldquoPROTEGIDO TERMICAMENTErdquo son necesarias si el motor proporciona toda la proteccioacuten descrita en la norma NEMA MG1 1256 (ver norma NEMA Std MG1 172 y 173)

Proteccioacuten por sobre-temperatura(OVERTEMP PROT_ ) Para identificar el tipo de proteccioacuten en motores con potencias nominales superiores a 1 hp provistos con dispositivos o sistemas de proteccioacuten por sobre-tem-peratura se debe escribir en el espacio en blanco un nuacutemero seguacuten lo establecido por la norma NEMA MG1 1257

Otros teacuterminosOtros teacuterminos que podriacutean aparecer en una placa NEMA incluyen Factor de potencia (FP) y condensadores de correccioacuten (MAX KVAR or MAX CORR KVAR) El factor de po-

tencia es la relacioacuten entre la potencia activa (vatios) y la potencia aparente (voltio amperios) del motor a plena carga Si el factor de potencia estaacute indicado en la placa NEMA recomienda expresarlo en porcentaje (no es un requisito)

La placa de datos tambieacuten puede indicar la capacidad maacutexima del condensador empleado para corregir el fac-tor de potencia con un texto como MAX CORR KVAR seguido de un valor numeacuterico en kilovars Utilizar un condensador maacutes grande que el indicado en placa podriacutea producir voltajes altos que pueden dantildear el motor u otro componente

Rodamientos (SHAFT END BRG DE BRG OPP END BRG ODE BRG) Algunos fabricantes proporcionan en la placa de sus motores los datos de los rodamientos que normalmente incluyen el rodamiento del lado acoplamiento o lado carga (shaft- or drive-end bearing) y el rodamiento lado opuesto acoplamiento o lado opuesto carga A pesar que las designaciones pueden variar entre un fabricantes de rodamientos y otro los tipos tamantildeos y modelos normalmente se indican de acuerdo con las normas de los fabricantes americanos de rodamientos mediante un ldquonuacutemero ABMArdquo

Nuacutemero de serie (SERIAL NO o SER NO) Las placas de datos normalmente incluyen la marca y el nuacutemero de serie del motor u otro nuacutemero exclusivo que puede ser usado para seguir la pista del motor a traveacutes del fabricante

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Apeacutendice C Recomendaciones para almacenar los motores

Aspectos baacutesicos para el almacenaje de motoresLos procedimientos apropiados de almacenaje pueden proteger el motor de dantildeos causados por el ambiente Determine los pasos a seguir basaacutendose en el lugar donde estaraacuten y en el tiempo de almacenamiento Menos de un mes Proteja el motor contra el clima y mantenga la temperatura de los bobinados 5-10degC (10-

20degF) por arriba del ambiente (vea maacutes adelante ldquoPreparacioacuten para el almacenajerdquo)

Maacutes de un mes Siga las recomendaciones dadas en ldquoPreparacioacuten para el almacenajerdquo y ldquoMantenimiento perioacutedicordquo de la Paacutegina 32

Estos intervalos de almacenaje y mantenimiento no son definitivos condiciones especiacuteficas ambientales pueden requerir programaciones diferentes No siempre es praacutectico tratar los motores pequentildeos con los mismos cuidados que se brindan a los motores maacutes grandes o maacutes criacuteticos

Preparacioacuten para el almacenaje Almacenamiento en un lugar cerrado Si es posible almacene los motores en un lugar cerrado y en aacutereas lim-

pias secas y calientes

Almacenamiento a intemperie Si esto fuese necesario cubra el motor con una lona hasta el suelo sin apretar-lo demasiado para permitir circulacioacuten de aire suficiente y minimizar la condensacioacuten Proteja el motor contra una inundacioacuten y vapores quiacutemicos peligrosos

Vibracioacuten ambiental Escoja un aacuterea alejada de fuen-tes de vibracioacuten ambiental tales como maquinarias pesadas aacutereas de produccioacuten carreteras muy transit-adas y viacuteas feacuterreas Cuando el motor se encuentra en reposo una exposicioacuten prolongada incluso a pequentildeas vibraciones puede dantildear sus rodamientosndashej for-macioacuten de estriacuteas (ver Figura C1) Si el motor va a ser almacenado en un aacuterea con alta vibracioacuten ambiental asegure el eje para prevenir que se mueva

Posicioacuten Almacene los motores horizontales en posicioacuten horizontal y los motores verticales en una posicioacuten vertical estable

Conserve los bobinados limpios y secos La mejor forma de preservar las propiedades de aislamiento de los bobinados es prevenir la condensacioacuten y la acumu-lacioacuten de humedad A no ser que la temperatura del aacuterea de almacenamiento esteacute controlada mantenga la temperatura de los bobinados 5-10degC (10-20degF) por arriba del ambiente energizando las resistencias de calefaccioacuten (si el motor las tiene) o aplicando ldquovoltaje reducidordquo a una fase del bobinado Otra forma es conservar el bobinado caliente con una fuentes de calor auxiliar por conveccioacuten o soplando aire caliente dentro del motor

Figura C1 El dantildeo del rodamiento que se muestra corresponde a una separacioacuten de los

elementos rodantes Este comenzoacute al estar sometido a vibracioacuten en reposo durante el

transporte o el almacenamiento

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Resistencia de aislamiento (IR) de los bobinados Antes de almacenar el motor mida y registre el valor de la IR corregido a una temperatura estaacutendar y vuelva a hacer lo mismo justo antes de poner el motor en servicio Antes de instalar el motor realice las acciones pertinentes para corregir cualquier descenso en la IR (Vea la Paacutegina 14 ldquoPrueba de Resistencia de aislamiento (IR) rdquo)

Plagas Tome precauciones para evitar que animales e insectos ingresen al motor Roedores serpientes paacutejaros u otros pequentildeos animales pueden dantildear el aislamiento del bobinado ademaacutes las avispas de barro y otros insectos similares pueden obstruir la ventilacioacuten o los agujeros de drenaje

Superficies del motor Recubra con pintura anti-oxidante todas las superficies externas mecanizadas (espe-cialmente las puntas del eje) y en ambientes huacutemedos tambieacuten recubra las zonas del eje en las que apoyan los cojinetes y otras superficies internas En las aacutereas tropicales aplique un fungicida para proteger los devanados Es posible que sea necesario desmontar el motor para remover la pintura protectora antes de poner el motor en servicio

Rodamientos lubricados con grasa Para prevenir la corrosioacuten y la contaminacioacuten durante largos periacuteodos de almacenamiento limpie las boquillas de entrada de grasa y remueva los tapones de drenaje antes de re-engrasar el motor con grasa compatible Despueacutes de la lubricacioacuten purgue el exceso de grasa o la grasa antigua de la caacutemara de lubricacioacuten haciendo funcionar el motor durante al menos 30 minutos con los tapones removidos

Si el motor ha sido almacenado por varios antildeos la grasa probablemente deberaacute estar endurecida y el tubo de drenaje podriacutea estar obstruido con grasa seca En este caso el motor deberaacute desmontarse para retirar la grasa antigua y posteriormente ser re-lubricado antes de su puesta en servicio

Rodamientos lubricados con aceite Siempre drene el aceite antes de mover el motor Despueacutes de situar el motor en el aacuterea de almacenamiento llene el caacuterter con el aceite correcto que tenga los inhibidores de corrosioacuten y oxidacioacuten adecuados Idealmente el aceite deberaacute cubrir completamente el rodamiento sin sobrepasar el cilindro o tubo que sirve para la contencioacuten del aceite o el sello de laberinto Antes de poner el motor en servicio drene y reemplace el aceite

No re-engrase los rodamientos con el drenaje cerrado o mientras el motor esteacute funcionando

Siempre drene el aceite antes de mover el motor De lo contrario el lubricante puede salpicar al exterior y contaminar los bobinados o incluso iniciar un efecto capilar que puede succionar aceite del caacuterter

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Mantenimiento perioacutedico Mensual Inspeccione el aceite para determinar si existen evidencias de humedad oxidacioacuten o contaminantes

Reemplace el aceite siempre que encuentre contaminacioacuten o cada 12 meses

Cada 1 oacute 3 meses Gire el eje manualmente varias veces para conservar la peliacutecula de lubricante en las pistas de los rodamientos o en los ejes de apoyo de los cojinetes Esto tambieacuten ayuda a prevenir dantildeos en los elementos rodantes (ej estriacuteas) que pueden ocurrir con el tiempo debido incluso a pequentildeas vibraciones

Cada 2 oacute 3 meses Mida la resistencia de aislamiento (IR) y compare los resultados corregidos por temperatura con los valores base tomados antes de almacenar el motor Antes de instalar el motor lleve a cabo las acciones necesarias para corregir cualquier descenso en la IR (Vea la Paacutegina 14 ldquoPrueba de Resistencia de aislamiento (IR)rdquo)

Cada 3 meses Inspeccione los rodamientos lubricados con grasa tomando una muestra del tubo de drenaje para ver si hay humedad oxidacioacuten o contaminacioacuten Si existe humedad probablemente los rodamientos pre-senten dantildeos por oxidacioacuten y sea necesario remplazarlos

Cada 5 antildeos Considere reemplazar la grasa y los rodamientos Para entonces el aceite y los ingredientes de la base de la grasa probablemente se hayan separado y las vibraciones de bajo nivel pueden haber causado es-triacuteas en las pistas de los rodamientos Si se ha acumulado humedad entre las bolas y las pistas pueden haberse presentado dantildeos por oxidacioacuten o corrosioacuten

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Glossary

Temperatura ambientendashLa temperatura del medio de refrigeracioacuten circundante conocida comuacutenmente como temperatura ambienteDato baacutesicondashUna medida tomada cuando el motor estaacute en buen estado que se usa como referencia para labores de seguimiento y anaacutelisisTorque maacuteximondashEl maacuteximo torque que el motor podraacute desarrollar a voltaje y frecuencia nominales sin que se presente una caiacuteda abrupta de la velocidad tambieacuten denominado torque de desenganche o par maacuteximoEficienciandashLa relacioacuten entre el trabajo uacutetil realizado y la energiacutea utilizada para producirlo Es la relacioacuten entre la potencia de salida dividida entre la potencia de entradaVelocidad a plena cargandashLa velocidad a la cual cualquier motor produce su potencia de salida nominalTorque a plena cargandashEl torque requerido para producir la potencia nominal a la velocidad de plena cargaMotor de propoacutesito generalndashMotor de induccioacuten de CA con potencia nominal menor o igual a 500 hp construc-cioacuten abierta o cerrada de trabajo continuo disentildeado con paraacutemetros normalizados con caracteriacutesticas estaacutendar para ser utilizado bajo condiciones de servicio sin restricciones en una aplicacioacuten particular (ver la norma NEMAMG1161)Hercio (Hz)ndashTerminologiacutea preferida para ciclos por segundo(frecuencia)Caballo de fuerza (hp)ndashUna unidad para la medida de la potencia de los motores o la velocidad a la que se hace el trabajo Un caballo de fuerza equivale a 33000 lb-pie por minuto (550 lbbullpie por segundo o 746 vatios Tam-bieacuten es la unidad de potencia de los motores fabricados en el continente norte americanoAislamientondashMaterial no conductivo que separa las partes de un motor que conducen corriente o los materiales adyacentes que se encuentran a diferente potencialKilovatio (kW)ndashUna unidad de potencia eleacutectrica Tambieacuten es la unidad de potencia de los motores eleacutectricos fabricados fuera del continente norte americanoCorriente a rotor bloqueadondashCorriente de liacutenea en estado estable medida a frecuencia y voltaje nominales con el rotor en reposoTorque a rotor bloqueadondashEl torque miacutenimo que el motor desarrollaraacute en reposo para todas las posiciones angu-lares del rotor cuando se aplican el voltaje nominal a frecuencia nominalNEMAndashSiglas de la National Electrical ManufacturersAssociationPolosndashLos polos magneacuteticos que se forman dentro del motor debido a la ubicacioacuten y la conexioacuten de los devana-dosIncremento de temperatura nominalndashEs el aumento de temperatura permisible por encima del ambiente para un motor que esteacute funcionando con cargaRotorndashEl elemento rotativo de cualquier motor o generadorDeslizamientondashLa diferencia entre la velocidad sincroacutenica y la velocidad de operacioacuten comparada con la veloci-dad sincroacutenica expresada en porcentaje Tambieacuten es la diferencia entre la velocidad sincroacutenica y la velocidad de operacioacuten expresada en rpm

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Pie suavendashUna condicioacuten en la cual las patas de un motor y la zona de la base en la que se apoyan no se encuen-tran en el mismo planoEstatorndashLa parte estaacutetica del motor este teacutermino describe comuacutenmente la parte estaacutecionaria del motor que con-tiene los devanadosVelocidad sincroacutenicandashLa velocidad del campo magneacutetico rotativo creado por el bobinado del estator Velocidad sincroacutenica = (Frecuencia x 120) (Nuacutemero de polos)TorquendashLa fuerza rotativa producida por un motor Las unidades del torque se expresan en lb-pie o lb-pul (siste-ma Ingleacutes) o newton-metro (sistema meacutetrico)TendenciandashAnaacutelisis del cambio presentado en una medida tomada durante muchos intervalos de medicioacuten

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Bibliografiacutea

ANSIEASA Standard AR100-2015 Recommended Practice for the Repair of Rotating Electrical Apparatus Electrical Apparatus Service Association Inc St Louis MO 2015 (For information call EASA at 314-993-2220 or browse to wwweasacom)

Electrical Engineering Pocket Handbook Electrical Apparatus Service Association Inc St Louis MO 2015 (For information call EASA at 314-993-2220 or visit wwweasacom)

Mechanical Reference Handbook Electrical Apparatus Service Association Inc St Louis MO 2015 (For information call EASA at 314-993-2220 or visit wwweasacom)

NEMA Standard MG 1-2014 Motors and Generators National Electrical Manufacturers Association Rosslyn VA 2014 (For information call NEMA at 703-841-3200 or visit wwwnemaorg)

NEMA Standard MG 10-2013 Energy Management Guide for Selection and Use of Fixed Frequency Medi-um AC Squirrel-Cage Polyphase Induction Motors National Electrical Manufacturers Association Rosslyn VA 2014 (For information call NEMA at 703-841-3200 or visit wwwnemaorg)

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Notas

Electrical Apparatus Service Association Inc1331 Baur Blvd bull St Louis MO 63132 bull 314-993-2220 bull Fax 314-993-1269

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  • _GoBack
  • 1 Instalacioacuten arranque e informacioacuten baacutesica
    • 11 Consideraciones baacutesicas del sistema
    • 12 Instalacioacuten
    • 13 Procedimientos de arranque
    • 14 Datos baacutesicos
    • 15 Gestioacuten total del motor
      • 2 Seguimiento operacional y mantenimiento
        • 21 Aplicacioacuten-consideraciones especiacuteficas
        • 22 Mantenimiento preventivo predictivo y basado en la confiabilidad
        • 23 Inspeccioacuten y pruebas
        • 24 Re-engrase de los rodamientos
          • Datos baacutesicos del motor y de su instalaci
            • Formato de muestra
            • Otros teacuterminos
              • Como leer la placa de datos de un motor
                • Informacioacuten necesaria
                • Mantenimiento perioacutedico
                  • Recomendaciones para almacenar los motores
                    • Aspectos baacutesicos para el almacenaje de motores
                    • Preparacioacuten para el almacenaje
                      • Notas
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Los arranques y paradas frecuentes los ambientes huacutemedos y sucios las temperaturas extremas y otras condiciones de servicio severas requieren cambios de aceite maacutes frecuentes que los indicados en la Tabla 8 Contacte al fabricante para obtener los intervalos de cambio de aceite para situaciones especiacuteficas o verifique regularmente el aceite en busca de decoloracioacuten o contaminacioacuten Reemplaacutecelo si fuese necesario Otra forma para determinar el intervalo del cambio de aceite es enviando a un laboratorio una muestra perioacutedica para su anaacutelisis

Tome las muestras de aceite con el motor en reposo para evitar remover mucho el lubricante Cuando cambie el aceite llene el caacuterter hasta el nivel que normalmente se ve ldquoen reposordquo a traveacutes del visor cuando la maacutequina estaacute parada

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Apeacutendice A Datos baacutesicos del motor y de su instalacioacuten

INSPECCION FISICA (escoja lo que aplique)Faltan partes o estaacuten dantildeadas Pintura exterior defi ciente Sin bloqueo de eje o bloqueo inadecuadoFuga de lubricante Pintura protectora del eje defi ciente Sin defectos visibles

Descripcioacuten de defectos y anomaliacuteas _________________________________________________________________

RESISTENCIA DE AISLAMIENTO NA NPResultado Tensioacuten aplicada Resistencia (megohms)

Pasa Fallo _____ Voltios CC

1-min ________ MΩ10-min _______ MΩ

HIPOT NA NPResultado Tensioacuten aplicada (indique CA o CC)

Pasa Fallo ________ Voltios CA CC

PRUEBA MONO FAacuteSICA DE ROTOR NA NPResultado Corriente (amps) Relacioacuten (max min)

Pasa Fallo

Max ___________Min ___________ __________

RESISTENCIA DE BOBINADOS NA NP

ResultadoResistencia (indique ohms o milliohms)

Cables 1 - 2 Cables 2 - 3 Cables 3 - 1 Pasa Fallo

_________ Ω mΩ

_________ Ω mΩ

_________ Ω mΩ

Si existen maacutes de 3 cables identifi que la conexioacuten entre ellos (ej 1-62-43-5 etc)

IMPULSO NA NPResultado Tensioacuten aplicada

Pasa Fallo ________ Voltios

ACCESORIOS NA NPFuncionan Tipo de dispositivo

Siacute No

Resistencias de calefaccioacuten

PRUEBAS ESTATICAS (MOTOR APAGADO)

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Nota NA signifi ca ldquono aplicardquo y NP signifi ca ldquono realizadardquo

EXENTRICIDAD DEL EJE DE SALIDA NA NPResultado Excentricidad Medida con indicador de

caraacutetula Pasa Fallo __________ (pul o mm)

DIAMETRO DEL EJE DE SALIDA NA NPResultado Diaacutemetro

Medida con microacutemetro Pasa Fallo __________ (pul o mm)

Comentarios sobre las pruebas estaacuteticas (si hay alguno) _________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Formato de muestraID del motor Instalado en FechaMarca Modelo Tipo Ndeg SerieTamantildeo constructivo Encerramiento Voltaje RPMHp kW Amperios a plena carga Efi ciencia a plena carga () Monofaacutesico TrifaacutesicoCoacutedigo Disentildeo Clase de aislamiento PesoRodamiento LA Rodamiento LOA Aplicacioacuten(es)Fecha Instal _______________Amperios en vacio ____ vatios ____

Datos baacutesicos Siacute No

Espectros de vibracioacutenSiacute No

Datos de alineacioacuten Siacute No

Estado del motor Nuevo Reparado Almacenado Ubicacioacuten del motor Motivo del reemplazoHistorial de reparacioacutenComentarios (si hay alguno)

RELACIOacuteN DE ABSORCIOacuteN DIELEacuteCTRICA NA NPResultado 6030 sec (DAR) Condicioacuten

Pasa Fallo

lt 11 Pobre11 a 124 Cuestionable125 a 13 Aceptable14 a 16 Buenogt 16 Exelente

Mida la resistencia de aislamiento (IR) a los 30 segundos y a los 60 segundos con un instrumento digital Divida el valor a los 60-segundos entre el valor a los 30 segundos

Formato de muestra

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Continuacioacuten del formato

NOTAS

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Comentarios sobre las pruebas dinaacutemicas (si hay alguno) __________________________________________________________

PRUEBAS DINAacuteMICAS (MOTOR EN LIacuteNEA)

PRUEBAS EN VACIO NA NPFecha Amps Vatios

Comentarios

ANAacuteLISIS VIBRACIONAL NA NPSe tomaron espectros de vibraciones Siacute NoSi la respuesta es siacute no apunte abajo los datos de las medidas de vibracioacuten)

Resultado

Velocidad de la vibracioacuten medida en puls mms

Lado acoplamientoabajo

OLado op acoplamientoarriba

Pasa Fallo

Horizontal ________ Horizontal ________Vertical ___________ Vertical ___________Axial _____________ Axial _____________

Nota NA signifi ca ldquono aplicardquo y NP signifi ca ldquono realizadardquo

DATOS DE ALINEAMIENTO NA NP

RPMInstalacioacuten En servicio

RPMInstalacioacuten En servicio

Mils mm Mils mm Mils mm Mils mm

Acop

lam

ient

os

corto

s

Desalineamientoparalelo

Acop

lam

ient

os

con

esp

acia

dore

s Desalineamiento paralelo por pul-gada de distanciaDesalineamiento

angular

Pie suave Todas Pie suave Todas

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Apeacutendice B Como leer la placa de datos de un motor

Informacioacuten generalCuando compre o sustituya un motor preste atencioacuten a la terminologiacutea de la placa de datos que describe sus caracteriacutesticas de funcionamiento y su aplicacioacuten Un detalle aparentemente pequentildeo como ldquoDisentildeordquo podriacutea condicionar su eleccioacuten Estar familiarizado con la terminologiacutea de la placa de datos le ayudaraacute a resolver prob-lemas inesperados de funcionamiento

Informacioacuten necesaria Aunque se pueden suministrar maacutes detalles la norma NEMA MG 1 1040 requiere que la placa de datos de un motor cuente con la siguiente informacioacuten (vea la Figura B1) Tamantildeo constructivo (FR) Este normalmente se indica mediante 2 oacute 3 diacutegitos seguidos por una o maacutes letras

que identifican las dimensiones importantes de montaje del motor ej altura de eje y distancias entre los huec-os de fijacioacuten)

Tipo (TYPE) Los fabricantes pueden emplear la casilla opcional de la placa de datos ldquoTyperdquo para designar una familia de productos o rellenarla con otro tipo de adjetivo que identifiquen el montaje la forma o la funcioacuten del motor

Figura B1 Tiacutepica placa de datos NEMA en la que la informacioacuten requerida estaacute resaltadaFigure B1 Typical NEMA nameplate with required information highlighted

FR TYPE

PH

HP RPM SF

VOLTS NEMA NOM EFF

AMPS CODE DES

SF AMPS PF

Temperaturaambiente maacutexima

Tamantildeo constructivo

Nota Las placas de datos pueden incluir el nombre delfabricante y normalmente la ubicacioacuten de su sede principal

Nuacutemero de fases

Clase de aislamiento

Potenciade salida

Corriente acarga nominal

Velocidad acarga nominal

Letra coacutedigo para loskVA de rotor bloqueado

Letra dedisentildeo

Voltaje

Ciclo de trabajoo uso

Frecuencia

Factor se servicio(si es diferente a 10)

Tipo delfabricante

Eficiencia nominalNEMA (cuando searequerida)ldquoPROTEGIDOTERMICAMENTErdquo (siel motor proporcionatoda la proteccioacutendescrita en la normaNEMA MG 1 1256)ldquoPROTECCIOacuteN PORSOBRETEMPERATURA___rdquo y nuacutemero deldispositivo de proteccioacuten(para motores gt1 HP con dispositivos o sistemas de proteccioacuten)

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Potencia de salida (kW) Normalmente expresada en hp o kW este dato indica el valor de la potencia mecaacuteni-ca del motorndashej su capacidad para entregar a la velocidad nominal el torque requerido por la carga

hp = 134 x kW a la inversa kW = 0746 x hp

Ciclo de trabajo o uso (DUTY) Esta designacioacuten especifica el lapso de tiempo durante el cual el motor puede entregar su potencia nominal de forma segura Normalmente es ldquocontinuordquo (Cont) lo que NEMA define como indefinido El ciclo de trabajo de los motores que funcionan de forma intermitente (ej gruacuteas polipastos y actu-adores de vaacutelvulas) generalmente se expresa en minutos Ver la norma NEMA MG 11036

Temperatura ambiente maacutexima Esta es la temperatura maacutexima permitida en el aire circundante para garan-tizar que la temperatura maacutexima de operacioacuten del motor no excede el liacutemite del sistema de aislamiento La temperatura ambiente estaacutendar es de 40degC (104degF) Ver la Nota I en la norma NEMA MG 1 1244

Clase de aislamiento (CLASS INS CLS INSUL CLASS) Esta indica la temperatura que puede soportar el bobinado de un motor y se designa industrialmente con las letras A B F H Entre mayor sea la letra del alfabeto maacutes alta seraacute la temperatura segura de operacioacuten y el bobinado duraraacute maacutes a cualquier temperatura de funcionamiento dada

Velocidad a carga nominal (RPM) Esta es la velocidad a la cual se suministra la potencia de salida a la carga (velocidad a plena carga) Esta seraacute un poco menor que la velocidad sincroacutenica-ej la velocidad del campo magneacutetico rotativo del estator La diferencia entre las dos es la ldquovelocidad de deslizamientordquo o ldquorpm de desli-zamientordquo La Tabla B1 muestra las velocidades a plena carga tiacutepicas para motores pequentildeos y medianos

Tabla B1 Comparacioacuten entre la velocidad sincroacutenica y la velocidad a plena carga para motores de 60 Hz

Velocidad sincroacutenica RPM tiacutepica a plena carga3600 34501800 17501200 1140900 850

Reducir las rpm de deslizamiento aumenta la eficiencia del motor por lo que los disentildeos maacutes eficientes nor-malmente tienen velocidades a plena carga maacutes altas Esto puede ser problemaacutetico a la hora de reemplazar los motores de alta eficiencia en algunas aplicaciones Por ejemplo las bombas centriacutefugas y los ventiladores normalmente demandan una potencia de entrada que variacutea con las rpm elevadas al cubo lo que significa que un pequentildeo incremento en la velocidad produce un aumento mucho maacutes grande de potencia En aplicaciones similares tenga cuidado con esto antes de seleccionar un motor de reemplazo maacutes eficiente

El valor de la temperatura ambiente algunas veces se confunde con el incremento de temperatura El incremento de temperatura normalmente no estaacute expresado en la placa de datos pero la clase de aislamiento siacute El incremento de temperatura se basa en una combinacioacuten de factores como el tipo de encerramiento del motor la clase de aislamiento y el factor de servicio

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Frecuencia (HZ) La frecuencia normalizada en Norte Ameacuterica es 60 Hz y en otras partes del mundo gen-eralmente es de 50 Hz Si la placa de datos muestra maacutes de una frecuencia tambieacuten deberaacute indicar las caracteriacutesticas que dependen de cada una de ellas El aumento del uso de variadores de frecuencia (VFDs) demanda que exista un rango de frecuencias en la placa de datos Si aparece solo una frecuencia consulte al fabricante antes de accionar el motor con un VFD En las aplicaciones que no usan variadores de frecuencia la norma NEMA MG 1 permite una variacioacuten de solo plusmn5 de la frecuencia

Nuacutemero de fases (PH) Una o tres Los motores incluidos en el alcance de este manual son trifaacutesicos alimenta-dos con tres liacuteneas de corriente alterna (CA)

Corriente nominal(AMPS) La corriente nominal son los amperios a potencia nominal (hp) y a frecuencia y voltaje de placa Exceder el valor de la corriente nominal auacuten en una sola fase acortaraacute la vida teacutermica del bobinado

No trate de calcular la carga de un motor a partir de su corriente La corriente del motor no es directamente proporcional a la carga Condiciones como voltajes de liacutenea des-balanceados tensiones por debajo de la nominal o ambas cosas pueden ocasionar que la corriente se desviacutee de los amperios de placa Para obtener un sistema de corrientes equilibrado en aplicaciones con VFD revise tanto el motor como el drive

Voltaje (VOLTS) La norma NEMA MG 1 define los valores de voltaje normalizados para los motores trifaacutesi-cos Entre los maacutes comunes tenemos 200 230 460 y 575volts

La norma NEMA MG 1 permite que un motor funcione a plusmn10 de su voltaje nominal y al mismo tiempo sentildea-la que esto puede acarrear problemas en el funcionamiento del motor (ej eficiencia) Por ejemplo si el voltaje aplicado se reduce un 10 el motor desarrollaraacute como miacutenimo un 20 menos de torque (par) La corriente de liacutenea tambieacuten puede aumentar (un 10 o maacutes) al igual que la temperatura de operacioacuten del motor

Algunos fabricantes indican en la placa diferentes valores de voltajes tales como los populares 208- 230460 V Dado que la tolerancia NEMA de plusmn10 aplicada a un voltaje de 230 voltios cubre la tensioacuten de 207 voltios (230 x 90 = 207) esto parece seguro El problema es que la tensioacuten real de una fuente de voltaje de 208 voltios puede caer tambieacuten por debajo de los 207 voltios

Ademaacutes aunque sea permitido ordenar la fabricacioacuten de un motor de 480 voltios para conectarlo en una red de 480 voltios no es recomendable En este caso el voltaje normalizado del motor deberiacutea ser de 460 voltios considerando que podriacutea haber una caiacuteda en la tensioacuten de liacutenea

La temperatura de operacioacuten a plena carga de un motor puede ser mayor funcionando con un voltaje des-balanceado que con un voltaje balanceado La eficiencia y la vida uacutetil del bobinado pueden disminuir incluso si la potencia del motor ha sido derrateada

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El desbalance de voltaje (ej diferentes vol-tajes de fase) con frecuencia es ignorado No obstante la norma NEMA MG 1 demanda la reduccioacuten de la potencia nominal si el desbal-ance es mayor al 1 Al maacuteximo desbalance de voltaje permitido del 5 la potencia se debe reducir un 25 (Figura B2) No con-funda desbalance de voltaje con variacioacuten de voltaje Como consecuencia de las peacuterdidas adicionales asociadas a ello un desbalance de voltaje tambieacuten reduce la eficiencia del motor

Letra coacutedigo para determinar los kVA a rotor bloqueado (CODE) La norma NEMA MG 1 10372 define los kVA por hp a rotor bloquea-do con una serie de letras coacutedigo (que van desde la A hasta la V)Generalmente entre maacutes alejada se encuentre la letra coacutedigo de la A mayor seraacute la corriente de Inrush por hp Un motor de repuesto con una letra coacutedigo ldquomayorrdquo puede requerir aguas arriba de la in-stalacioacuten aparamenta eleacutectrica diferente como un arrancador maacutes grande

Disentildeo (DES NEMA DESIGN DESIGN) La norma NEMA MG 1 119 define cuatro tipos de disentildeos de mo-tor (A B C y D) en teacuterminos de las caracteriacutesticas de torque(par) y corriente (ver las Tablas B2 y B3 y la Figura B3) La mayoriacutea de motores son fabricados con Disentildeo B debido a su relativa alta eficiencia y sus caracteriacutesticas de torque (par) Los motores con Disentildeo A pueden ser maacutes eficientes pero se emplean con menos frecuencia debido a que su relativa alta corriente de arranque puede causar molestos disparos en el sistema de proteccioacuten del motor Los motores con Disentildeo A tambieacuten pueden requerir arrancadores maacutes grandes que los normalizados

Tabla B2 Disentildeos NEMA versus caracteriacutesticas de torque y corriente

Disentildeo NEMA A B C D

Corriente a rotor bloqueado Alta Media Media Media

Torque a rotor bloqueado Medio Medio Alto Muy alto

Torque maacuteximo Alto Medio Alto Muy alto

Figura B2 Curva de derrateo por desbalance de voltaje

En la placa de datos designaciones que emplean letras similares tambieacuten representan otras carac-teriacutesticas del motor Lea cuidadosamente la placa para evitar mal interpretar la letra coacutedigo el disentildeo y la clase de aislamiento del motor

10

09

08

75 0 1 2 3 4 5

Porcentaje dedesbalance devoltaje

Desviacioacuten maacutex del voltaje promedioVoltaje promedio= 100 x

Ejemplo El voltaje promedio de 460 467 y 450 es 459 V La desviacioacuten maacutexima del promedio es 9 y el

de desbalance = 100 x = 1964599

FACT

OR D

E DE

RRAT

EO

DE DESBALANCE DE VOLTAJE

(Referencia NEMA Std MG 1 1436)

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Tabla B3 Aplicaciones tiacutepicas para diferentes disentildeos

Disentildeos NEMA Aplicaciones

A y B Ventiladores sopladores de aire bombas centriacutefugas compresores descargados y car-gas que requieran torques relativamente bajos

Disentildeo C Transportadores trituradoras bombas reciprocantes y compresores donde se requieren arranques con carga

Disentildeo D Picos de carga elevados que requieren grandes variaciones de velocidad como pun-zonadoras al igual que polipastos y ascensores

Torq

ue (

del

torq

ue a

ple

na c

arga

)

Velocidad ( de la velocidad sincroacutenica)

0

50

100

150

200

250

300

200 40 60 80 100

Disentildeo C oacute H

Disentildeo D

Disentildeo A B oacute N

Eficiencia nominal (NOM EFF) La eficiencia se define como la potencia de salida dividida entre la potencia de entrada expresada como porcentaje(SalidaEntrada) x 100NEMA requiere que la eficiencia de placa sea el valor ldquonominalrdquo basado en el promedio del mayor grupo de motores con el mismo disentildeo La eficiencia real de cualquier motor deberaacute estar dentro de un margen de toler-ancia basado en una variacioacuten en las peacuterdidas del motor de plusmn20 La eficiencia nominal a menudo es utilizada para calcular el consumo de energiacutea La eficiencia nominal debe ser incluida en la placa de datos de los mo-tores polifaacutesicos cuando asiacute lo exija la norma NEMA Std MG11259

Factor de servicio (SF) En una placa de datos es necesario indicar el valor del factor de servicio solo si es mayor de 10 Las normas industriales incluyen factores de servicio de 10 para motores totalmente cerrados

Figura B3 Curvas torque-velocidad para motores con disentildeo NEMA

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y de 115 para motores abiertos Tambieacuten hay disponibles una gran cantidad de motores totalmente cerrados enfriados con ventilador con factor de servicio 115 y existen motores con factores de servicio de 125 14 y maacutes altos

A frecuencia y voltaje nominales la sobrecarga permisible para un motor con un factor de servicio indicado en la placa es igual a la carga nominal multiplicada por ese factor de servicio Sin embargo tal operacioacuten afectaraacute de forma adversa la eficiencia el factor de potencia y el incremento de temperatura del motor

Protegido teacutermicamente (THERMALLY PROTECTED) Las palabras ldquoPROTEGIDO TERMICAMENTErdquo son necesarias si el motor proporciona toda la proteccioacuten descrita en la norma NEMA MG1 1256 (ver norma NEMA Std MG1 172 y 173)

Proteccioacuten por sobre-temperatura(OVERTEMP PROT_ ) Para identificar el tipo de proteccioacuten en motores con potencias nominales superiores a 1 hp provistos con dispositivos o sistemas de proteccioacuten por sobre-tem-peratura se debe escribir en el espacio en blanco un nuacutemero seguacuten lo establecido por la norma NEMA MG1 1257

Otros teacuterminosOtros teacuterminos que podriacutean aparecer en una placa NEMA incluyen Factor de potencia (FP) y condensadores de correccioacuten (MAX KVAR or MAX CORR KVAR) El factor de po-

tencia es la relacioacuten entre la potencia activa (vatios) y la potencia aparente (voltio amperios) del motor a plena carga Si el factor de potencia estaacute indicado en la placa NEMA recomienda expresarlo en porcentaje (no es un requisito)

La placa de datos tambieacuten puede indicar la capacidad maacutexima del condensador empleado para corregir el fac-tor de potencia con un texto como MAX CORR KVAR seguido de un valor numeacuterico en kilovars Utilizar un condensador maacutes grande que el indicado en placa podriacutea producir voltajes altos que pueden dantildear el motor u otro componente

Rodamientos (SHAFT END BRG DE BRG OPP END BRG ODE BRG) Algunos fabricantes proporcionan en la placa de sus motores los datos de los rodamientos que normalmente incluyen el rodamiento del lado acoplamiento o lado carga (shaft- or drive-end bearing) y el rodamiento lado opuesto acoplamiento o lado opuesto carga A pesar que las designaciones pueden variar entre un fabricantes de rodamientos y otro los tipos tamantildeos y modelos normalmente se indican de acuerdo con las normas de los fabricantes americanos de rodamientos mediante un ldquonuacutemero ABMArdquo

Nuacutemero de serie (SERIAL NO o SER NO) Las placas de datos normalmente incluyen la marca y el nuacutemero de serie del motor u otro nuacutemero exclusivo que puede ser usado para seguir la pista del motor a traveacutes del fabricante

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Apeacutendice C Recomendaciones para almacenar los motores

Aspectos baacutesicos para el almacenaje de motoresLos procedimientos apropiados de almacenaje pueden proteger el motor de dantildeos causados por el ambiente Determine los pasos a seguir basaacutendose en el lugar donde estaraacuten y en el tiempo de almacenamiento Menos de un mes Proteja el motor contra el clima y mantenga la temperatura de los bobinados 5-10degC (10-

20degF) por arriba del ambiente (vea maacutes adelante ldquoPreparacioacuten para el almacenajerdquo)

Maacutes de un mes Siga las recomendaciones dadas en ldquoPreparacioacuten para el almacenajerdquo y ldquoMantenimiento perioacutedicordquo de la Paacutegina 32

Estos intervalos de almacenaje y mantenimiento no son definitivos condiciones especiacuteficas ambientales pueden requerir programaciones diferentes No siempre es praacutectico tratar los motores pequentildeos con los mismos cuidados que se brindan a los motores maacutes grandes o maacutes criacuteticos

Preparacioacuten para el almacenaje Almacenamiento en un lugar cerrado Si es posible almacene los motores en un lugar cerrado y en aacutereas lim-

pias secas y calientes

Almacenamiento a intemperie Si esto fuese necesario cubra el motor con una lona hasta el suelo sin apretar-lo demasiado para permitir circulacioacuten de aire suficiente y minimizar la condensacioacuten Proteja el motor contra una inundacioacuten y vapores quiacutemicos peligrosos

Vibracioacuten ambiental Escoja un aacuterea alejada de fuen-tes de vibracioacuten ambiental tales como maquinarias pesadas aacutereas de produccioacuten carreteras muy transit-adas y viacuteas feacuterreas Cuando el motor se encuentra en reposo una exposicioacuten prolongada incluso a pequentildeas vibraciones puede dantildear sus rodamientosndashej for-macioacuten de estriacuteas (ver Figura C1) Si el motor va a ser almacenado en un aacuterea con alta vibracioacuten ambiental asegure el eje para prevenir que se mueva

Posicioacuten Almacene los motores horizontales en posicioacuten horizontal y los motores verticales en una posicioacuten vertical estable

Conserve los bobinados limpios y secos La mejor forma de preservar las propiedades de aislamiento de los bobinados es prevenir la condensacioacuten y la acumu-lacioacuten de humedad A no ser que la temperatura del aacuterea de almacenamiento esteacute controlada mantenga la temperatura de los bobinados 5-10degC (10-20degF) por arriba del ambiente energizando las resistencias de calefaccioacuten (si el motor las tiene) o aplicando ldquovoltaje reducidordquo a una fase del bobinado Otra forma es conservar el bobinado caliente con una fuentes de calor auxiliar por conveccioacuten o soplando aire caliente dentro del motor

Figura C1 El dantildeo del rodamiento que se muestra corresponde a una separacioacuten de los

elementos rodantes Este comenzoacute al estar sometido a vibracioacuten en reposo durante el

transporte o el almacenamiento

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Resistencia de aislamiento (IR) de los bobinados Antes de almacenar el motor mida y registre el valor de la IR corregido a una temperatura estaacutendar y vuelva a hacer lo mismo justo antes de poner el motor en servicio Antes de instalar el motor realice las acciones pertinentes para corregir cualquier descenso en la IR (Vea la Paacutegina 14 ldquoPrueba de Resistencia de aislamiento (IR) rdquo)

Plagas Tome precauciones para evitar que animales e insectos ingresen al motor Roedores serpientes paacutejaros u otros pequentildeos animales pueden dantildear el aislamiento del bobinado ademaacutes las avispas de barro y otros insectos similares pueden obstruir la ventilacioacuten o los agujeros de drenaje

Superficies del motor Recubra con pintura anti-oxidante todas las superficies externas mecanizadas (espe-cialmente las puntas del eje) y en ambientes huacutemedos tambieacuten recubra las zonas del eje en las que apoyan los cojinetes y otras superficies internas En las aacutereas tropicales aplique un fungicida para proteger los devanados Es posible que sea necesario desmontar el motor para remover la pintura protectora antes de poner el motor en servicio

Rodamientos lubricados con grasa Para prevenir la corrosioacuten y la contaminacioacuten durante largos periacuteodos de almacenamiento limpie las boquillas de entrada de grasa y remueva los tapones de drenaje antes de re-engrasar el motor con grasa compatible Despueacutes de la lubricacioacuten purgue el exceso de grasa o la grasa antigua de la caacutemara de lubricacioacuten haciendo funcionar el motor durante al menos 30 minutos con los tapones removidos

Si el motor ha sido almacenado por varios antildeos la grasa probablemente deberaacute estar endurecida y el tubo de drenaje podriacutea estar obstruido con grasa seca En este caso el motor deberaacute desmontarse para retirar la grasa antigua y posteriormente ser re-lubricado antes de su puesta en servicio

Rodamientos lubricados con aceite Siempre drene el aceite antes de mover el motor Despueacutes de situar el motor en el aacuterea de almacenamiento llene el caacuterter con el aceite correcto que tenga los inhibidores de corrosioacuten y oxidacioacuten adecuados Idealmente el aceite deberaacute cubrir completamente el rodamiento sin sobrepasar el cilindro o tubo que sirve para la contencioacuten del aceite o el sello de laberinto Antes de poner el motor en servicio drene y reemplace el aceite

No re-engrase los rodamientos con el drenaje cerrado o mientras el motor esteacute funcionando

Siempre drene el aceite antes de mover el motor De lo contrario el lubricante puede salpicar al exterior y contaminar los bobinados o incluso iniciar un efecto capilar que puede succionar aceite del caacuterter

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Mantenimiento perioacutedico Mensual Inspeccione el aceite para determinar si existen evidencias de humedad oxidacioacuten o contaminantes

Reemplace el aceite siempre que encuentre contaminacioacuten o cada 12 meses

Cada 1 oacute 3 meses Gire el eje manualmente varias veces para conservar la peliacutecula de lubricante en las pistas de los rodamientos o en los ejes de apoyo de los cojinetes Esto tambieacuten ayuda a prevenir dantildeos en los elementos rodantes (ej estriacuteas) que pueden ocurrir con el tiempo debido incluso a pequentildeas vibraciones

Cada 2 oacute 3 meses Mida la resistencia de aislamiento (IR) y compare los resultados corregidos por temperatura con los valores base tomados antes de almacenar el motor Antes de instalar el motor lleve a cabo las acciones necesarias para corregir cualquier descenso en la IR (Vea la Paacutegina 14 ldquoPrueba de Resistencia de aislamiento (IR)rdquo)

Cada 3 meses Inspeccione los rodamientos lubricados con grasa tomando una muestra del tubo de drenaje para ver si hay humedad oxidacioacuten o contaminacioacuten Si existe humedad probablemente los rodamientos pre-senten dantildeos por oxidacioacuten y sea necesario remplazarlos

Cada 5 antildeos Considere reemplazar la grasa y los rodamientos Para entonces el aceite y los ingredientes de la base de la grasa probablemente se hayan separado y las vibraciones de bajo nivel pueden haber causado es-triacuteas en las pistas de los rodamientos Si se ha acumulado humedad entre las bolas y las pistas pueden haberse presentado dantildeos por oxidacioacuten o corrosioacuten

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Glossary

Temperatura ambientendashLa temperatura del medio de refrigeracioacuten circundante conocida comuacutenmente como temperatura ambienteDato baacutesicondashUna medida tomada cuando el motor estaacute en buen estado que se usa como referencia para labores de seguimiento y anaacutelisisTorque maacuteximondashEl maacuteximo torque que el motor podraacute desarrollar a voltaje y frecuencia nominales sin que se presente una caiacuteda abrupta de la velocidad tambieacuten denominado torque de desenganche o par maacuteximoEficienciandashLa relacioacuten entre el trabajo uacutetil realizado y la energiacutea utilizada para producirlo Es la relacioacuten entre la potencia de salida dividida entre la potencia de entradaVelocidad a plena cargandashLa velocidad a la cual cualquier motor produce su potencia de salida nominalTorque a plena cargandashEl torque requerido para producir la potencia nominal a la velocidad de plena cargaMotor de propoacutesito generalndashMotor de induccioacuten de CA con potencia nominal menor o igual a 500 hp construc-cioacuten abierta o cerrada de trabajo continuo disentildeado con paraacutemetros normalizados con caracteriacutesticas estaacutendar para ser utilizado bajo condiciones de servicio sin restricciones en una aplicacioacuten particular (ver la norma NEMAMG1161)Hercio (Hz)ndashTerminologiacutea preferida para ciclos por segundo(frecuencia)Caballo de fuerza (hp)ndashUna unidad para la medida de la potencia de los motores o la velocidad a la que se hace el trabajo Un caballo de fuerza equivale a 33000 lb-pie por minuto (550 lbbullpie por segundo o 746 vatios Tam-bieacuten es la unidad de potencia de los motores fabricados en el continente norte americanoAislamientondashMaterial no conductivo que separa las partes de un motor que conducen corriente o los materiales adyacentes que se encuentran a diferente potencialKilovatio (kW)ndashUna unidad de potencia eleacutectrica Tambieacuten es la unidad de potencia de los motores eleacutectricos fabricados fuera del continente norte americanoCorriente a rotor bloqueadondashCorriente de liacutenea en estado estable medida a frecuencia y voltaje nominales con el rotor en reposoTorque a rotor bloqueadondashEl torque miacutenimo que el motor desarrollaraacute en reposo para todas las posiciones angu-lares del rotor cuando se aplican el voltaje nominal a frecuencia nominalNEMAndashSiglas de la National Electrical ManufacturersAssociationPolosndashLos polos magneacuteticos que se forman dentro del motor debido a la ubicacioacuten y la conexioacuten de los devana-dosIncremento de temperatura nominalndashEs el aumento de temperatura permisible por encima del ambiente para un motor que esteacute funcionando con cargaRotorndashEl elemento rotativo de cualquier motor o generadorDeslizamientondashLa diferencia entre la velocidad sincroacutenica y la velocidad de operacioacuten comparada con la veloci-dad sincroacutenica expresada en porcentaje Tambieacuten es la diferencia entre la velocidad sincroacutenica y la velocidad de operacioacuten expresada en rpm

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Pie suavendashUna condicioacuten en la cual las patas de un motor y la zona de la base en la que se apoyan no se encuen-tran en el mismo planoEstatorndashLa parte estaacutetica del motor este teacutermino describe comuacutenmente la parte estaacutecionaria del motor que con-tiene los devanadosVelocidad sincroacutenicandashLa velocidad del campo magneacutetico rotativo creado por el bobinado del estator Velocidad sincroacutenica = (Frecuencia x 120) (Nuacutemero de polos)TorquendashLa fuerza rotativa producida por un motor Las unidades del torque se expresan en lb-pie o lb-pul (siste-ma Ingleacutes) o newton-metro (sistema meacutetrico)TendenciandashAnaacutelisis del cambio presentado en una medida tomada durante muchos intervalos de medicioacuten

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Bibliografiacutea

ANSIEASA Standard AR100-2015 Recommended Practice for the Repair of Rotating Electrical Apparatus Electrical Apparatus Service Association Inc St Louis MO 2015 (For information call EASA at 314-993-2220 or browse to wwweasacom)

Electrical Engineering Pocket Handbook Electrical Apparatus Service Association Inc St Louis MO 2015 (For information call EASA at 314-993-2220 or visit wwweasacom)

Mechanical Reference Handbook Electrical Apparatus Service Association Inc St Louis MO 2015 (For information call EASA at 314-993-2220 or visit wwweasacom)

NEMA Standard MG 1-2014 Motors and Generators National Electrical Manufacturers Association Rosslyn VA 2014 (For information call NEMA at 703-841-3200 or visit wwwnemaorg)

NEMA Standard MG 10-2013 Energy Management Guide for Selection and Use of Fixed Frequency Medi-um AC Squirrel-Cage Polyphase Induction Motors National Electrical Manufacturers Association Rosslyn VA 2014 (For information call NEMA at 703-841-3200 or visit wwwnemaorg)

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Notas

Electrical Apparatus Service Association Inc1331 Baur Blvd bull St Louis MO 63132 bull 314-993-2220 bull Fax 314-993-1269

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  • 1 Instalacioacuten arranque e informacioacuten baacutesica
    • 11 Consideraciones baacutesicas del sistema
    • 12 Instalacioacuten
    • 13 Procedimientos de arranque
    • 14 Datos baacutesicos
    • 15 Gestioacuten total del motor
      • 2 Seguimiento operacional y mantenimiento
        • 21 Aplicacioacuten-consideraciones especiacuteficas
        • 22 Mantenimiento preventivo predictivo y basado en la confiabilidad
        • 23 Inspeccioacuten y pruebas
        • 24 Re-engrase de los rodamientos
          • Datos baacutesicos del motor y de su instalaci
            • Formato de muestra
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                • Informacioacuten necesaria
                • Mantenimiento perioacutedico
                  • Recomendaciones para almacenar los motores
                    • Aspectos baacutesicos para el almacenaje de motores
                    • Preparacioacuten para el almacenaje
                      • Notas
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Obteniendo Lo Maacuteximo De Su Motor Eleacutectrico

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Apeacutendice A Datos baacutesicos del motor y de su instalacioacuten

INSPECCION FISICA (escoja lo que aplique)Faltan partes o estaacuten dantildeadas Pintura exterior defi ciente Sin bloqueo de eje o bloqueo inadecuadoFuga de lubricante Pintura protectora del eje defi ciente Sin defectos visibles

Descripcioacuten de defectos y anomaliacuteas _________________________________________________________________

RESISTENCIA DE AISLAMIENTO NA NPResultado Tensioacuten aplicada Resistencia (megohms)

Pasa Fallo _____ Voltios CC

1-min ________ MΩ10-min _______ MΩ

HIPOT NA NPResultado Tensioacuten aplicada (indique CA o CC)

Pasa Fallo ________ Voltios CA CC

PRUEBA MONO FAacuteSICA DE ROTOR NA NPResultado Corriente (amps) Relacioacuten (max min)

Pasa Fallo

Max ___________Min ___________ __________

RESISTENCIA DE BOBINADOS NA NP

ResultadoResistencia (indique ohms o milliohms)

Cables 1 - 2 Cables 2 - 3 Cables 3 - 1 Pasa Fallo

_________ Ω mΩ

_________ Ω mΩ

_________ Ω mΩ

Si existen maacutes de 3 cables identifi que la conexioacuten entre ellos (ej 1-62-43-5 etc)

IMPULSO NA NPResultado Tensioacuten aplicada

Pasa Fallo ________ Voltios

ACCESORIOS NA NPFuncionan Tipo de dispositivo

Siacute No

Resistencias de calefaccioacuten

PRUEBAS ESTATICAS (MOTOR APAGADO)

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Nota NA signifi ca ldquono aplicardquo y NP signifi ca ldquono realizadardquo

EXENTRICIDAD DEL EJE DE SALIDA NA NPResultado Excentricidad Medida con indicador de

caraacutetula Pasa Fallo __________ (pul o mm)

DIAMETRO DEL EJE DE SALIDA NA NPResultado Diaacutemetro

Medida con microacutemetro Pasa Fallo __________ (pul o mm)

Comentarios sobre las pruebas estaacuteticas (si hay alguno) _________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Formato de muestraID del motor Instalado en FechaMarca Modelo Tipo Ndeg SerieTamantildeo constructivo Encerramiento Voltaje RPMHp kW Amperios a plena carga Efi ciencia a plena carga () Monofaacutesico TrifaacutesicoCoacutedigo Disentildeo Clase de aislamiento PesoRodamiento LA Rodamiento LOA Aplicacioacuten(es)Fecha Instal _______________Amperios en vacio ____ vatios ____

Datos baacutesicos Siacute No

Espectros de vibracioacutenSiacute No

Datos de alineacioacuten Siacute No

Estado del motor Nuevo Reparado Almacenado Ubicacioacuten del motor Motivo del reemplazoHistorial de reparacioacutenComentarios (si hay alguno)

RELACIOacuteN DE ABSORCIOacuteN DIELEacuteCTRICA NA NPResultado 6030 sec (DAR) Condicioacuten

Pasa Fallo

lt 11 Pobre11 a 124 Cuestionable125 a 13 Aceptable14 a 16 Buenogt 16 Exelente

Mida la resistencia de aislamiento (IR) a los 30 segundos y a los 60 segundos con un instrumento digital Divida el valor a los 60-segundos entre el valor a los 30 segundos

Formato de muestra

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Continuacioacuten del formato

NOTAS

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Comentarios sobre las pruebas dinaacutemicas (si hay alguno) __________________________________________________________

PRUEBAS DINAacuteMICAS (MOTOR EN LIacuteNEA)

PRUEBAS EN VACIO NA NPFecha Amps Vatios

Comentarios

ANAacuteLISIS VIBRACIONAL NA NPSe tomaron espectros de vibraciones Siacute NoSi la respuesta es siacute no apunte abajo los datos de las medidas de vibracioacuten)

Resultado

Velocidad de la vibracioacuten medida en puls mms

Lado acoplamientoabajo

OLado op acoplamientoarriba

Pasa Fallo

Horizontal ________ Horizontal ________Vertical ___________ Vertical ___________Axial _____________ Axial _____________

Nota NA signifi ca ldquono aplicardquo y NP signifi ca ldquono realizadardquo

DATOS DE ALINEAMIENTO NA NP

RPMInstalacioacuten En servicio

RPMInstalacioacuten En servicio

Mils mm Mils mm Mils mm Mils mm

Acop

lam

ient

os

corto

s

Desalineamientoparalelo

Acop

lam

ient

os

con

esp

acia

dore

s Desalineamiento paralelo por pul-gada de distanciaDesalineamiento

angular

Pie suave Todas Pie suave Todas

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Apeacutendice B Como leer la placa de datos de un motor

Informacioacuten generalCuando compre o sustituya un motor preste atencioacuten a la terminologiacutea de la placa de datos que describe sus caracteriacutesticas de funcionamiento y su aplicacioacuten Un detalle aparentemente pequentildeo como ldquoDisentildeordquo podriacutea condicionar su eleccioacuten Estar familiarizado con la terminologiacutea de la placa de datos le ayudaraacute a resolver prob-lemas inesperados de funcionamiento

Informacioacuten necesaria Aunque se pueden suministrar maacutes detalles la norma NEMA MG 1 1040 requiere que la placa de datos de un motor cuente con la siguiente informacioacuten (vea la Figura B1) Tamantildeo constructivo (FR) Este normalmente se indica mediante 2 oacute 3 diacutegitos seguidos por una o maacutes letras

que identifican las dimensiones importantes de montaje del motor ej altura de eje y distancias entre los huec-os de fijacioacuten)

Tipo (TYPE) Los fabricantes pueden emplear la casilla opcional de la placa de datos ldquoTyperdquo para designar una familia de productos o rellenarla con otro tipo de adjetivo que identifiquen el montaje la forma o la funcioacuten del motor

Figura B1 Tiacutepica placa de datos NEMA en la que la informacioacuten requerida estaacute resaltadaFigure B1 Typical NEMA nameplate with required information highlighted

FR TYPE

PH

HP RPM SF

VOLTS NEMA NOM EFF

AMPS CODE DES

SF AMPS PF

Temperaturaambiente maacutexima

Tamantildeo constructivo

Nota Las placas de datos pueden incluir el nombre delfabricante y normalmente la ubicacioacuten de su sede principal

Nuacutemero de fases

Clase de aislamiento

Potenciade salida

Corriente acarga nominal

Velocidad acarga nominal

Letra coacutedigo para loskVA de rotor bloqueado

Letra dedisentildeo

Voltaje

Ciclo de trabajoo uso

Frecuencia

Factor se servicio(si es diferente a 10)

Tipo delfabricante

Eficiencia nominalNEMA (cuando searequerida)ldquoPROTEGIDOTERMICAMENTErdquo (siel motor proporcionatoda la proteccioacutendescrita en la normaNEMA MG 1 1256)ldquoPROTECCIOacuteN PORSOBRETEMPERATURA___rdquo y nuacutemero deldispositivo de proteccioacuten(para motores gt1 HP con dispositivos o sistemas de proteccioacuten)

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Potencia de salida (kW) Normalmente expresada en hp o kW este dato indica el valor de la potencia mecaacuteni-ca del motorndashej su capacidad para entregar a la velocidad nominal el torque requerido por la carga

hp = 134 x kW a la inversa kW = 0746 x hp

Ciclo de trabajo o uso (DUTY) Esta designacioacuten especifica el lapso de tiempo durante el cual el motor puede entregar su potencia nominal de forma segura Normalmente es ldquocontinuordquo (Cont) lo que NEMA define como indefinido El ciclo de trabajo de los motores que funcionan de forma intermitente (ej gruacuteas polipastos y actu-adores de vaacutelvulas) generalmente se expresa en minutos Ver la norma NEMA MG 11036

Temperatura ambiente maacutexima Esta es la temperatura maacutexima permitida en el aire circundante para garan-tizar que la temperatura maacutexima de operacioacuten del motor no excede el liacutemite del sistema de aislamiento La temperatura ambiente estaacutendar es de 40degC (104degF) Ver la Nota I en la norma NEMA MG 1 1244

Clase de aislamiento (CLASS INS CLS INSUL CLASS) Esta indica la temperatura que puede soportar el bobinado de un motor y se designa industrialmente con las letras A B F H Entre mayor sea la letra del alfabeto maacutes alta seraacute la temperatura segura de operacioacuten y el bobinado duraraacute maacutes a cualquier temperatura de funcionamiento dada

Velocidad a carga nominal (RPM) Esta es la velocidad a la cual se suministra la potencia de salida a la carga (velocidad a plena carga) Esta seraacute un poco menor que la velocidad sincroacutenica-ej la velocidad del campo magneacutetico rotativo del estator La diferencia entre las dos es la ldquovelocidad de deslizamientordquo o ldquorpm de desli-zamientordquo La Tabla B1 muestra las velocidades a plena carga tiacutepicas para motores pequentildeos y medianos

Tabla B1 Comparacioacuten entre la velocidad sincroacutenica y la velocidad a plena carga para motores de 60 Hz

Velocidad sincroacutenica RPM tiacutepica a plena carga3600 34501800 17501200 1140900 850

Reducir las rpm de deslizamiento aumenta la eficiencia del motor por lo que los disentildeos maacutes eficientes nor-malmente tienen velocidades a plena carga maacutes altas Esto puede ser problemaacutetico a la hora de reemplazar los motores de alta eficiencia en algunas aplicaciones Por ejemplo las bombas centriacutefugas y los ventiladores normalmente demandan una potencia de entrada que variacutea con las rpm elevadas al cubo lo que significa que un pequentildeo incremento en la velocidad produce un aumento mucho maacutes grande de potencia En aplicaciones similares tenga cuidado con esto antes de seleccionar un motor de reemplazo maacutes eficiente

El valor de la temperatura ambiente algunas veces se confunde con el incremento de temperatura El incremento de temperatura normalmente no estaacute expresado en la placa de datos pero la clase de aislamiento siacute El incremento de temperatura se basa en una combinacioacuten de factores como el tipo de encerramiento del motor la clase de aislamiento y el factor de servicio

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Frecuencia (HZ) La frecuencia normalizada en Norte Ameacuterica es 60 Hz y en otras partes del mundo gen-eralmente es de 50 Hz Si la placa de datos muestra maacutes de una frecuencia tambieacuten deberaacute indicar las caracteriacutesticas que dependen de cada una de ellas El aumento del uso de variadores de frecuencia (VFDs) demanda que exista un rango de frecuencias en la placa de datos Si aparece solo una frecuencia consulte al fabricante antes de accionar el motor con un VFD En las aplicaciones que no usan variadores de frecuencia la norma NEMA MG 1 permite una variacioacuten de solo plusmn5 de la frecuencia

Nuacutemero de fases (PH) Una o tres Los motores incluidos en el alcance de este manual son trifaacutesicos alimenta-dos con tres liacuteneas de corriente alterna (CA)

Corriente nominal(AMPS) La corriente nominal son los amperios a potencia nominal (hp) y a frecuencia y voltaje de placa Exceder el valor de la corriente nominal auacuten en una sola fase acortaraacute la vida teacutermica del bobinado

No trate de calcular la carga de un motor a partir de su corriente La corriente del motor no es directamente proporcional a la carga Condiciones como voltajes de liacutenea des-balanceados tensiones por debajo de la nominal o ambas cosas pueden ocasionar que la corriente se desviacutee de los amperios de placa Para obtener un sistema de corrientes equilibrado en aplicaciones con VFD revise tanto el motor como el drive

Voltaje (VOLTS) La norma NEMA MG 1 define los valores de voltaje normalizados para los motores trifaacutesi-cos Entre los maacutes comunes tenemos 200 230 460 y 575volts

La norma NEMA MG 1 permite que un motor funcione a plusmn10 de su voltaje nominal y al mismo tiempo sentildea-la que esto puede acarrear problemas en el funcionamiento del motor (ej eficiencia) Por ejemplo si el voltaje aplicado se reduce un 10 el motor desarrollaraacute como miacutenimo un 20 menos de torque (par) La corriente de liacutenea tambieacuten puede aumentar (un 10 o maacutes) al igual que la temperatura de operacioacuten del motor

Algunos fabricantes indican en la placa diferentes valores de voltajes tales como los populares 208- 230460 V Dado que la tolerancia NEMA de plusmn10 aplicada a un voltaje de 230 voltios cubre la tensioacuten de 207 voltios (230 x 90 = 207) esto parece seguro El problema es que la tensioacuten real de una fuente de voltaje de 208 voltios puede caer tambieacuten por debajo de los 207 voltios

Ademaacutes aunque sea permitido ordenar la fabricacioacuten de un motor de 480 voltios para conectarlo en una red de 480 voltios no es recomendable En este caso el voltaje normalizado del motor deberiacutea ser de 460 voltios considerando que podriacutea haber una caiacuteda en la tensioacuten de liacutenea

La temperatura de operacioacuten a plena carga de un motor puede ser mayor funcionando con un voltaje des-balanceado que con un voltaje balanceado La eficiencia y la vida uacutetil del bobinado pueden disminuir incluso si la potencia del motor ha sido derrateada

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El desbalance de voltaje (ej diferentes vol-tajes de fase) con frecuencia es ignorado No obstante la norma NEMA MG 1 demanda la reduccioacuten de la potencia nominal si el desbal-ance es mayor al 1 Al maacuteximo desbalance de voltaje permitido del 5 la potencia se debe reducir un 25 (Figura B2) No con-funda desbalance de voltaje con variacioacuten de voltaje Como consecuencia de las peacuterdidas adicionales asociadas a ello un desbalance de voltaje tambieacuten reduce la eficiencia del motor

Letra coacutedigo para determinar los kVA a rotor bloqueado (CODE) La norma NEMA MG 1 10372 define los kVA por hp a rotor bloquea-do con una serie de letras coacutedigo (que van desde la A hasta la V)Generalmente entre maacutes alejada se encuentre la letra coacutedigo de la A mayor seraacute la corriente de Inrush por hp Un motor de repuesto con una letra coacutedigo ldquomayorrdquo puede requerir aguas arriba de la in-stalacioacuten aparamenta eleacutectrica diferente como un arrancador maacutes grande

Disentildeo (DES NEMA DESIGN DESIGN) La norma NEMA MG 1 119 define cuatro tipos de disentildeos de mo-tor (A B C y D) en teacuterminos de las caracteriacutesticas de torque(par) y corriente (ver las Tablas B2 y B3 y la Figura B3) La mayoriacutea de motores son fabricados con Disentildeo B debido a su relativa alta eficiencia y sus caracteriacutesticas de torque (par) Los motores con Disentildeo A pueden ser maacutes eficientes pero se emplean con menos frecuencia debido a que su relativa alta corriente de arranque puede causar molestos disparos en el sistema de proteccioacuten del motor Los motores con Disentildeo A tambieacuten pueden requerir arrancadores maacutes grandes que los normalizados

Tabla B2 Disentildeos NEMA versus caracteriacutesticas de torque y corriente

Disentildeo NEMA A B C D

Corriente a rotor bloqueado Alta Media Media Media

Torque a rotor bloqueado Medio Medio Alto Muy alto

Torque maacuteximo Alto Medio Alto Muy alto

Figura B2 Curva de derrateo por desbalance de voltaje

En la placa de datos designaciones que emplean letras similares tambieacuten representan otras carac-teriacutesticas del motor Lea cuidadosamente la placa para evitar mal interpretar la letra coacutedigo el disentildeo y la clase de aislamiento del motor

10

09

08

75 0 1 2 3 4 5

Porcentaje dedesbalance devoltaje

Desviacioacuten maacutex del voltaje promedioVoltaje promedio= 100 x

Ejemplo El voltaje promedio de 460 467 y 450 es 459 V La desviacioacuten maacutexima del promedio es 9 y el

de desbalance = 100 x = 1964599

FACT

OR D

E DE

RRAT

EO

DE DESBALANCE DE VOLTAJE

(Referencia NEMA Std MG 1 1436)

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Tabla B3 Aplicaciones tiacutepicas para diferentes disentildeos

Disentildeos NEMA Aplicaciones

A y B Ventiladores sopladores de aire bombas centriacutefugas compresores descargados y car-gas que requieran torques relativamente bajos

Disentildeo C Transportadores trituradoras bombas reciprocantes y compresores donde se requieren arranques con carga

Disentildeo D Picos de carga elevados que requieren grandes variaciones de velocidad como pun-zonadoras al igual que polipastos y ascensores

Torq

ue (

del

torq

ue a

ple

na c

arga

)

Velocidad ( de la velocidad sincroacutenica)

0

50

100

150

200

250

300

200 40 60 80 100

Disentildeo C oacute H

Disentildeo D

Disentildeo A B oacute N

Eficiencia nominal (NOM EFF) La eficiencia se define como la potencia de salida dividida entre la potencia de entrada expresada como porcentaje(SalidaEntrada) x 100NEMA requiere que la eficiencia de placa sea el valor ldquonominalrdquo basado en el promedio del mayor grupo de motores con el mismo disentildeo La eficiencia real de cualquier motor deberaacute estar dentro de un margen de toler-ancia basado en una variacioacuten en las peacuterdidas del motor de plusmn20 La eficiencia nominal a menudo es utilizada para calcular el consumo de energiacutea La eficiencia nominal debe ser incluida en la placa de datos de los mo-tores polifaacutesicos cuando asiacute lo exija la norma NEMA Std MG11259

Factor de servicio (SF) En una placa de datos es necesario indicar el valor del factor de servicio solo si es mayor de 10 Las normas industriales incluyen factores de servicio de 10 para motores totalmente cerrados

Figura B3 Curvas torque-velocidad para motores con disentildeo NEMA

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y de 115 para motores abiertos Tambieacuten hay disponibles una gran cantidad de motores totalmente cerrados enfriados con ventilador con factor de servicio 115 y existen motores con factores de servicio de 125 14 y maacutes altos

A frecuencia y voltaje nominales la sobrecarga permisible para un motor con un factor de servicio indicado en la placa es igual a la carga nominal multiplicada por ese factor de servicio Sin embargo tal operacioacuten afectaraacute de forma adversa la eficiencia el factor de potencia y el incremento de temperatura del motor

Protegido teacutermicamente (THERMALLY PROTECTED) Las palabras ldquoPROTEGIDO TERMICAMENTErdquo son necesarias si el motor proporciona toda la proteccioacuten descrita en la norma NEMA MG1 1256 (ver norma NEMA Std MG1 172 y 173)

Proteccioacuten por sobre-temperatura(OVERTEMP PROT_ ) Para identificar el tipo de proteccioacuten en motores con potencias nominales superiores a 1 hp provistos con dispositivos o sistemas de proteccioacuten por sobre-tem-peratura se debe escribir en el espacio en blanco un nuacutemero seguacuten lo establecido por la norma NEMA MG1 1257

Otros teacuterminosOtros teacuterminos que podriacutean aparecer en una placa NEMA incluyen Factor de potencia (FP) y condensadores de correccioacuten (MAX KVAR or MAX CORR KVAR) El factor de po-

tencia es la relacioacuten entre la potencia activa (vatios) y la potencia aparente (voltio amperios) del motor a plena carga Si el factor de potencia estaacute indicado en la placa NEMA recomienda expresarlo en porcentaje (no es un requisito)

La placa de datos tambieacuten puede indicar la capacidad maacutexima del condensador empleado para corregir el fac-tor de potencia con un texto como MAX CORR KVAR seguido de un valor numeacuterico en kilovars Utilizar un condensador maacutes grande que el indicado en placa podriacutea producir voltajes altos que pueden dantildear el motor u otro componente

Rodamientos (SHAFT END BRG DE BRG OPP END BRG ODE BRG) Algunos fabricantes proporcionan en la placa de sus motores los datos de los rodamientos que normalmente incluyen el rodamiento del lado acoplamiento o lado carga (shaft- or drive-end bearing) y el rodamiento lado opuesto acoplamiento o lado opuesto carga A pesar que las designaciones pueden variar entre un fabricantes de rodamientos y otro los tipos tamantildeos y modelos normalmente se indican de acuerdo con las normas de los fabricantes americanos de rodamientos mediante un ldquonuacutemero ABMArdquo

Nuacutemero de serie (SERIAL NO o SER NO) Las placas de datos normalmente incluyen la marca y el nuacutemero de serie del motor u otro nuacutemero exclusivo que puede ser usado para seguir la pista del motor a traveacutes del fabricante

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Apeacutendice C Recomendaciones para almacenar los motores

Aspectos baacutesicos para el almacenaje de motoresLos procedimientos apropiados de almacenaje pueden proteger el motor de dantildeos causados por el ambiente Determine los pasos a seguir basaacutendose en el lugar donde estaraacuten y en el tiempo de almacenamiento Menos de un mes Proteja el motor contra el clima y mantenga la temperatura de los bobinados 5-10degC (10-

20degF) por arriba del ambiente (vea maacutes adelante ldquoPreparacioacuten para el almacenajerdquo)

Maacutes de un mes Siga las recomendaciones dadas en ldquoPreparacioacuten para el almacenajerdquo y ldquoMantenimiento perioacutedicordquo de la Paacutegina 32

Estos intervalos de almacenaje y mantenimiento no son definitivos condiciones especiacuteficas ambientales pueden requerir programaciones diferentes No siempre es praacutectico tratar los motores pequentildeos con los mismos cuidados que se brindan a los motores maacutes grandes o maacutes criacuteticos

Preparacioacuten para el almacenaje Almacenamiento en un lugar cerrado Si es posible almacene los motores en un lugar cerrado y en aacutereas lim-

pias secas y calientes

Almacenamiento a intemperie Si esto fuese necesario cubra el motor con una lona hasta el suelo sin apretar-lo demasiado para permitir circulacioacuten de aire suficiente y minimizar la condensacioacuten Proteja el motor contra una inundacioacuten y vapores quiacutemicos peligrosos

Vibracioacuten ambiental Escoja un aacuterea alejada de fuen-tes de vibracioacuten ambiental tales como maquinarias pesadas aacutereas de produccioacuten carreteras muy transit-adas y viacuteas feacuterreas Cuando el motor se encuentra en reposo una exposicioacuten prolongada incluso a pequentildeas vibraciones puede dantildear sus rodamientosndashej for-macioacuten de estriacuteas (ver Figura C1) Si el motor va a ser almacenado en un aacuterea con alta vibracioacuten ambiental asegure el eje para prevenir que se mueva

Posicioacuten Almacene los motores horizontales en posicioacuten horizontal y los motores verticales en una posicioacuten vertical estable

Conserve los bobinados limpios y secos La mejor forma de preservar las propiedades de aislamiento de los bobinados es prevenir la condensacioacuten y la acumu-lacioacuten de humedad A no ser que la temperatura del aacuterea de almacenamiento esteacute controlada mantenga la temperatura de los bobinados 5-10degC (10-20degF) por arriba del ambiente energizando las resistencias de calefaccioacuten (si el motor las tiene) o aplicando ldquovoltaje reducidordquo a una fase del bobinado Otra forma es conservar el bobinado caliente con una fuentes de calor auxiliar por conveccioacuten o soplando aire caliente dentro del motor

Figura C1 El dantildeo del rodamiento que se muestra corresponde a una separacioacuten de los

elementos rodantes Este comenzoacute al estar sometido a vibracioacuten en reposo durante el

transporte o el almacenamiento

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Resistencia de aislamiento (IR) de los bobinados Antes de almacenar el motor mida y registre el valor de la IR corregido a una temperatura estaacutendar y vuelva a hacer lo mismo justo antes de poner el motor en servicio Antes de instalar el motor realice las acciones pertinentes para corregir cualquier descenso en la IR (Vea la Paacutegina 14 ldquoPrueba de Resistencia de aislamiento (IR) rdquo)

Plagas Tome precauciones para evitar que animales e insectos ingresen al motor Roedores serpientes paacutejaros u otros pequentildeos animales pueden dantildear el aislamiento del bobinado ademaacutes las avispas de barro y otros insectos similares pueden obstruir la ventilacioacuten o los agujeros de drenaje

Superficies del motor Recubra con pintura anti-oxidante todas las superficies externas mecanizadas (espe-cialmente las puntas del eje) y en ambientes huacutemedos tambieacuten recubra las zonas del eje en las que apoyan los cojinetes y otras superficies internas En las aacutereas tropicales aplique un fungicida para proteger los devanados Es posible que sea necesario desmontar el motor para remover la pintura protectora antes de poner el motor en servicio

Rodamientos lubricados con grasa Para prevenir la corrosioacuten y la contaminacioacuten durante largos periacuteodos de almacenamiento limpie las boquillas de entrada de grasa y remueva los tapones de drenaje antes de re-engrasar el motor con grasa compatible Despueacutes de la lubricacioacuten purgue el exceso de grasa o la grasa antigua de la caacutemara de lubricacioacuten haciendo funcionar el motor durante al menos 30 minutos con los tapones removidos

Si el motor ha sido almacenado por varios antildeos la grasa probablemente deberaacute estar endurecida y el tubo de drenaje podriacutea estar obstruido con grasa seca En este caso el motor deberaacute desmontarse para retirar la grasa antigua y posteriormente ser re-lubricado antes de su puesta en servicio

Rodamientos lubricados con aceite Siempre drene el aceite antes de mover el motor Despueacutes de situar el motor en el aacuterea de almacenamiento llene el caacuterter con el aceite correcto que tenga los inhibidores de corrosioacuten y oxidacioacuten adecuados Idealmente el aceite deberaacute cubrir completamente el rodamiento sin sobrepasar el cilindro o tubo que sirve para la contencioacuten del aceite o el sello de laberinto Antes de poner el motor en servicio drene y reemplace el aceite

No re-engrase los rodamientos con el drenaje cerrado o mientras el motor esteacute funcionando

Siempre drene el aceite antes de mover el motor De lo contrario el lubricante puede salpicar al exterior y contaminar los bobinados o incluso iniciar un efecto capilar que puede succionar aceite del caacuterter

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Mantenimiento perioacutedico Mensual Inspeccione el aceite para determinar si existen evidencias de humedad oxidacioacuten o contaminantes

Reemplace el aceite siempre que encuentre contaminacioacuten o cada 12 meses

Cada 1 oacute 3 meses Gire el eje manualmente varias veces para conservar la peliacutecula de lubricante en las pistas de los rodamientos o en los ejes de apoyo de los cojinetes Esto tambieacuten ayuda a prevenir dantildeos en los elementos rodantes (ej estriacuteas) que pueden ocurrir con el tiempo debido incluso a pequentildeas vibraciones

Cada 2 oacute 3 meses Mida la resistencia de aislamiento (IR) y compare los resultados corregidos por temperatura con los valores base tomados antes de almacenar el motor Antes de instalar el motor lleve a cabo las acciones necesarias para corregir cualquier descenso en la IR (Vea la Paacutegina 14 ldquoPrueba de Resistencia de aislamiento (IR)rdquo)

Cada 3 meses Inspeccione los rodamientos lubricados con grasa tomando una muestra del tubo de drenaje para ver si hay humedad oxidacioacuten o contaminacioacuten Si existe humedad probablemente los rodamientos pre-senten dantildeos por oxidacioacuten y sea necesario remplazarlos

Cada 5 antildeos Considere reemplazar la grasa y los rodamientos Para entonces el aceite y los ingredientes de la base de la grasa probablemente se hayan separado y las vibraciones de bajo nivel pueden haber causado es-triacuteas en las pistas de los rodamientos Si se ha acumulado humedad entre las bolas y las pistas pueden haberse presentado dantildeos por oxidacioacuten o corrosioacuten

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Glossary

Temperatura ambientendashLa temperatura del medio de refrigeracioacuten circundante conocida comuacutenmente como temperatura ambienteDato baacutesicondashUna medida tomada cuando el motor estaacute en buen estado que se usa como referencia para labores de seguimiento y anaacutelisisTorque maacuteximondashEl maacuteximo torque que el motor podraacute desarrollar a voltaje y frecuencia nominales sin que se presente una caiacuteda abrupta de la velocidad tambieacuten denominado torque de desenganche o par maacuteximoEficienciandashLa relacioacuten entre el trabajo uacutetil realizado y la energiacutea utilizada para producirlo Es la relacioacuten entre la potencia de salida dividida entre la potencia de entradaVelocidad a plena cargandashLa velocidad a la cual cualquier motor produce su potencia de salida nominalTorque a plena cargandashEl torque requerido para producir la potencia nominal a la velocidad de plena cargaMotor de propoacutesito generalndashMotor de induccioacuten de CA con potencia nominal menor o igual a 500 hp construc-cioacuten abierta o cerrada de trabajo continuo disentildeado con paraacutemetros normalizados con caracteriacutesticas estaacutendar para ser utilizado bajo condiciones de servicio sin restricciones en una aplicacioacuten particular (ver la norma NEMAMG1161)Hercio (Hz)ndashTerminologiacutea preferida para ciclos por segundo(frecuencia)Caballo de fuerza (hp)ndashUna unidad para la medida de la potencia de los motores o la velocidad a la que se hace el trabajo Un caballo de fuerza equivale a 33000 lb-pie por minuto (550 lbbullpie por segundo o 746 vatios Tam-bieacuten es la unidad de potencia de los motores fabricados en el continente norte americanoAislamientondashMaterial no conductivo que separa las partes de un motor que conducen corriente o los materiales adyacentes que se encuentran a diferente potencialKilovatio (kW)ndashUna unidad de potencia eleacutectrica Tambieacuten es la unidad de potencia de los motores eleacutectricos fabricados fuera del continente norte americanoCorriente a rotor bloqueadondashCorriente de liacutenea en estado estable medida a frecuencia y voltaje nominales con el rotor en reposoTorque a rotor bloqueadondashEl torque miacutenimo que el motor desarrollaraacute en reposo para todas las posiciones angu-lares del rotor cuando se aplican el voltaje nominal a frecuencia nominalNEMAndashSiglas de la National Electrical ManufacturersAssociationPolosndashLos polos magneacuteticos que se forman dentro del motor debido a la ubicacioacuten y la conexioacuten de los devana-dosIncremento de temperatura nominalndashEs el aumento de temperatura permisible por encima del ambiente para un motor que esteacute funcionando con cargaRotorndashEl elemento rotativo de cualquier motor o generadorDeslizamientondashLa diferencia entre la velocidad sincroacutenica y la velocidad de operacioacuten comparada con la veloci-dad sincroacutenica expresada en porcentaje Tambieacuten es la diferencia entre la velocidad sincroacutenica y la velocidad de operacioacuten expresada en rpm

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Pie suavendashUna condicioacuten en la cual las patas de un motor y la zona de la base en la que se apoyan no se encuen-tran en el mismo planoEstatorndashLa parte estaacutetica del motor este teacutermino describe comuacutenmente la parte estaacutecionaria del motor que con-tiene los devanadosVelocidad sincroacutenicandashLa velocidad del campo magneacutetico rotativo creado por el bobinado del estator Velocidad sincroacutenica = (Frecuencia x 120) (Nuacutemero de polos)TorquendashLa fuerza rotativa producida por un motor Las unidades del torque se expresan en lb-pie o lb-pul (siste-ma Ingleacutes) o newton-metro (sistema meacutetrico)TendenciandashAnaacutelisis del cambio presentado en una medida tomada durante muchos intervalos de medicioacuten

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Bibliografiacutea

ANSIEASA Standard AR100-2015 Recommended Practice for the Repair of Rotating Electrical Apparatus Electrical Apparatus Service Association Inc St Louis MO 2015 (For information call EASA at 314-993-2220 or browse to wwweasacom)

Electrical Engineering Pocket Handbook Electrical Apparatus Service Association Inc St Louis MO 2015 (For information call EASA at 314-993-2220 or visit wwweasacom)

Mechanical Reference Handbook Electrical Apparatus Service Association Inc St Louis MO 2015 (For information call EASA at 314-993-2220 or visit wwweasacom)

NEMA Standard MG 1-2014 Motors and Generators National Electrical Manufacturers Association Rosslyn VA 2014 (For information call NEMA at 703-841-3200 or visit wwwnemaorg)

NEMA Standard MG 10-2013 Energy Management Guide for Selection and Use of Fixed Frequency Medi-um AC Squirrel-Cage Polyphase Induction Motors National Electrical Manufacturers Association Rosslyn VA 2014 (For information call NEMA at 703-841-3200 or visit wwwnemaorg)

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Notas

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  • _GoBack
  • 1 Instalacioacuten arranque e informacioacuten baacutesica
    • 11 Consideraciones baacutesicas del sistema
    • 12 Instalacioacuten
    • 13 Procedimientos de arranque
    • 14 Datos baacutesicos
    • 15 Gestioacuten total del motor
      • 2 Seguimiento operacional y mantenimiento
        • 21 Aplicacioacuten-consideraciones especiacuteficas
        • 22 Mantenimiento preventivo predictivo y basado en la confiabilidad
        • 23 Inspeccioacuten y pruebas
        • 24 Re-engrase de los rodamientos
          • Datos baacutesicos del motor y de su instalaci
            • Formato de muestra
            • Otros teacuterminos
              • Como leer la placa de datos de un motor
                • Informacioacuten necesaria
                • Mantenimiento perioacutedico
                  • Recomendaciones para almacenar los motores
                    • Aspectos baacutesicos para el almacenaje de motores
                    • Preparacioacuten para el almacenaje
                      • Notas
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Continuacioacuten del formato

NOTAS

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Comentarios sobre las pruebas dinaacutemicas (si hay alguno) __________________________________________________________

PRUEBAS DINAacuteMICAS (MOTOR EN LIacuteNEA)

PRUEBAS EN VACIO NA NPFecha Amps Vatios

Comentarios

ANAacuteLISIS VIBRACIONAL NA NPSe tomaron espectros de vibraciones Siacute NoSi la respuesta es siacute no apunte abajo los datos de las medidas de vibracioacuten)

Resultado

Velocidad de la vibracioacuten medida en puls mms

Lado acoplamientoabajo

OLado op acoplamientoarriba

Pasa Fallo

Horizontal ________ Horizontal ________Vertical ___________ Vertical ___________Axial _____________ Axial _____________

Nota NA signifi ca ldquono aplicardquo y NP signifi ca ldquono realizadardquo

DATOS DE ALINEAMIENTO NA NP

RPMInstalacioacuten En servicio

RPMInstalacioacuten En servicio

Mils mm Mils mm Mils mm Mils mm

Acop

lam

ient

os

corto

s

Desalineamientoparalelo

Acop

lam

ient

os

con

esp

acia

dore

s Desalineamiento paralelo por pul-gada de distanciaDesalineamiento

angular

Pie suave Todas Pie suave Todas

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Apeacutendice B Como leer la placa de datos de un motor

Informacioacuten generalCuando compre o sustituya un motor preste atencioacuten a la terminologiacutea de la placa de datos que describe sus caracteriacutesticas de funcionamiento y su aplicacioacuten Un detalle aparentemente pequentildeo como ldquoDisentildeordquo podriacutea condicionar su eleccioacuten Estar familiarizado con la terminologiacutea de la placa de datos le ayudaraacute a resolver prob-lemas inesperados de funcionamiento

Informacioacuten necesaria Aunque se pueden suministrar maacutes detalles la norma NEMA MG 1 1040 requiere que la placa de datos de un motor cuente con la siguiente informacioacuten (vea la Figura B1) Tamantildeo constructivo (FR) Este normalmente se indica mediante 2 oacute 3 diacutegitos seguidos por una o maacutes letras

que identifican las dimensiones importantes de montaje del motor ej altura de eje y distancias entre los huec-os de fijacioacuten)

Tipo (TYPE) Los fabricantes pueden emplear la casilla opcional de la placa de datos ldquoTyperdquo para designar una familia de productos o rellenarla con otro tipo de adjetivo que identifiquen el montaje la forma o la funcioacuten del motor

Figura B1 Tiacutepica placa de datos NEMA en la que la informacioacuten requerida estaacute resaltadaFigure B1 Typical NEMA nameplate with required information highlighted

FR TYPE

PH

HP RPM SF

VOLTS NEMA NOM EFF

AMPS CODE DES

SF AMPS PF

Temperaturaambiente maacutexima

Tamantildeo constructivo

Nota Las placas de datos pueden incluir el nombre delfabricante y normalmente la ubicacioacuten de su sede principal

Nuacutemero de fases

Clase de aislamiento

Potenciade salida

Corriente acarga nominal

Velocidad acarga nominal

Letra coacutedigo para loskVA de rotor bloqueado

Letra dedisentildeo

Voltaje

Ciclo de trabajoo uso

Frecuencia

Factor se servicio(si es diferente a 10)

Tipo delfabricante

Eficiencia nominalNEMA (cuando searequerida)ldquoPROTEGIDOTERMICAMENTErdquo (siel motor proporcionatoda la proteccioacutendescrita en la normaNEMA MG 1 1256)ldquoPROTECCIOacuteN PORSOBRETEMPERATURA___rdquo y nuacutemero deldispositivo de proteccioacuten(para motores gt1 HP con dispositivos o sistemas de proteccioacuten)

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Potencia de salida (kW) Normalmente expresada en hp o kW este dato indica el valor de la potencia mecaacuteni-ca del motorndashej su capacidad para entregar a la velocidad nominal el torque requerido por la carga

hp = 134 x kW a la inversa kW = 0746 x hp

Ciclo de trabajo o uso (DUTY) Esta designacioacuten especifica el lapso de tiempo durante el cual el motor puede entregar su potencia nominal de forma segura Normalmente es ldquocontinuordquo (Cont) lo que NEMA define como indefinido El ciclo de trabajo de los motores que funcionan de forma intermitente (ej gruacuteas polipastos y actu-adores de vaacutelvulas) generalmente se expresa en minutos Ver la norma NEMA MG 11036

Temperatura ambiente maacutexima Esta es la temperatura maacutexima permitida en el aire circundante para garan-tizar que la temperatura maacutexima de operacioacuten del motor no excede el liacutemite del sistema de aislamiento La temperatura ambiente estaacutendar es de 40degC (104degF) Ver la Nota I en la norma NEMA MG 1 1244

Clase de aislamiento (CLASS INS CLS INSUL CLASS) Esta indica la temperatura que puede soportar el bobinado de un motor y se designa industrialmente con las letras A B F H Entre mayor sea la letra del alfabeto maacutes alta seraacute la temperatura segura de operacioacuten y el bobinado duraraacute maacutes a cualquier temperatura de funcionamiento dada

Velocidad a carga nominal (RPM) Esta es la velocidad a la cual se suministra la potencia de salida a la carga (velocidad a plena carga) Esta seraacute un poco menor que la velocidad sincroacutenica-ej la velocidad del campo magneacutetico rotativo del estator La diferencia entre las dos es la ldquovelocidad de deslizamientordquo o ldquorpm de desli-zamientordquo La Tabla B1 muestra las velocidades a plena carga tiacutepicas para motores pequentildeos y medianos

Tabla B1 Comparacioacuten entre la velocidad sincroacutenica y la velocidad a plena carga para motores de 60 Hz

Velocidad sincroacutenica RPM tiacutepica a plena carga3600 34501800 17501200 1140900 850

Reducir las rpm de deslizamiento aumenta la eficiencia del motor por lo que los disentildeos maacutes eficientes nor-malmente tienen velocidades a plena carga maacutes altas Esto puede ser problemaacutetico a la hora de reemplazar los motores de alta eficiencia en algunas aplicaciones Por ejemplo las bombas centriacutefugas y los ventiladores normalmente demandan una potencia de entrada que variacutea con las rpm elevadas al cubo lo que significa que un pequentildeo incremento en la velocidad produce un aumento mucho maacutes grande de potencia En aplicaciones similares tenga cuidado con esto antes de seleccionar un motor de reemplazo maacutes eficiente

El valor de la temperatura ambiente algunas veces se confunde con el incremento de temperatura El incremento de temperatura normalmente no estaacute expresado en la placa de datos pero la clase de aislamiento siacute El incremento de temperatura se basa en una combinacioacuten de factores como el tipo de encerramiento del motor la clase de aislamiento y el factor de servicio

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Frecuencia (HZ) La frecuencia normalizada en Norte Ameacuterica es 60 Hz y en otras partes del mundo gen-eralmente es de 50 Hz Si la placa de datos muestra maacutes de una frecuencia tambieacuten deberaacute indicar las caracteriacutesticas que dependen de cada una de ellas El aumento del uso de variadores de frecuencia (VFDs) demanda que exista un rango de frecuencias en la placa de datos Si aparece solo una frecuencia consulte al fabricante antes de accionar el motor con un VFD En las aplicaciones que no usan variadores de frecuencia la norma NEMA MG 1 permite una variacioacuten de solo plusmn5 de la frecuencia

Nuacutemero de fases (PH) Una o tres Los motores incluidos en el alcance de este manual son trifaacutesicos alimenta-dos con tres liacuteneas de corriente alterna (CA)

Corriente nominal(AMPS) La corriente nominal son los amperios a potencia nominal (hp) y a frecuencia y voltaje de placa Exceder el valor de la corriente nominal auacuten en una sola fase acortaraacute la vida teacutermica del bobinado

No trate de calcular la carga de un motor a partir de su corriente La corriente del motor no es directamente proporcional a la carga Condiciones como voltajes de liacutenea des-balanceados tensiones por debajo de la nominal o ambas cosas pueden ocasionar que la corriente se desviacutee de los amperios de placa Para obtener un sistema de corrientes equilibrado en aplicaciones con VFD revise tanto el motor como el drive

Voltaje (VOLTS) La norma NEMA MG 1 define los valores de voltaje normalizados para los motores trifaacutesi-cos Entre los maacutes comunes tenemos 200 230 460 y 575volts

La norma NEMA MG 1 permite que un motor funcione a plusmn10 de su voltaje nominal y al mismo tiempo sentildea-la que esto puede acarrear problemas en el funcionamiento del motor (ej eficiencia) Por ejemplo si el voltaje aplicado se reduce un 10 el motor desarrollaraacute como miacutenimo un 20 menos de torque (par) La corriente de liacutenea tambieacuten puede aumentar (un 10 o maacutes) al igual que la temperatura de operacioacuten del motor

Algunos fabricantes indican en la placa diferentes valores de voltajes tales como los populares 208- 230460 V Dado que la tolerancia NEMA de plusmn10 aplicada a un voltaje de 230 voltios cubre la tensioacuten de 207 voltios (230 x 90 = 207) esto parece seguro El problema es que la tensioacuten real de una fuente de voltaje de 208 voltios puede caer tambieacuten por debajo de los 207 voltios

Ademaacutes aunque sea permitido ordenar la fabricacioacuten de un motor de 480 voltios para conectarlo en una red de 480 voltios no es recomendable En este caso el voltaje normalizado del motor deberiacutea ser de 460 voltios considerando que podriacutea haber una caiacuteda en la tensioacuten de liacutenea

La temperatura de operacioacuten a plena carga de un motor puede ser mayor funcionando con un voltaje des-balanceado que con un voltaje balanceado La eficiencia y la vida uacutetil del bobinado pueden disminuir incluso si la potencia del motor ha sido derrateada

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El desbalance de voltaje (ej diferentes vol-tajes de fase) con frecuencia es ignorado No obstante la norma NEMA MG 1 demanda la reduccioacuten de la potencia nominal si el desbal-ance es mayor al 1 Al maacuteximo desbalance de voltaje permitido del 5 la potencia se debe reducir un 25 (Figura B2) No con-funda desbalance de voltaje con variacioacuten de voltaje Como consecuencia de las peacuterdidas adicionales asociadas a ello un desbalance de voltaje tambieacuten reduce la eficiencia del motor

Letra coacutedigo para determinar los kVA a rotor bloqueado (CODE) La norma NEMA MG 1 10372 define los kVA por hp a rotor bloquea-do con una serie de letras coacutedigo (que van desde la A hasta la V)Generalmente entre maacutes alejada se encuentre la letra coacutedigo de la A mayor seraacute la corriente de Inrush por hp Un motor de repuesto con una letra coacutedigo ldquomayorrdquo puede requerir aguas arriba de la in-stalacioacuten aparamenta eleacutectrica diferente como un arrancador maacutes grande

Disentildeo (DES NEMA DESIGN DESIGN) La norma NEMA MG 1 119 define cuatro tipos de disentildeos de mo-tor (A B C y D) en teacuterminos de las caracteriacutesticas de torque(par) y corriente (ver las Tablas B2 y B3 y la Figura B3) La mayoriacutea de motores son fabricados con Disentildeo B debido a su relativa alta eficiencia y sus caracteriacutesticas de torque (par) Los motores con Disentildeo A pueden ser maacutes eficientes pero se emplean con menos frecuencia debido a que su relativa alta corriente de arranque puede causar molestos disparos en el sistema de proteccioacuten del motor Los motores con Disentildeo A tambieacuten pueden requerir arrancadores maacutes grandes que los normalizados

Tabla B2 Disentildeos NEMA versus caracteriacutesticas de torque y corriente

Disentildeo NEMA A B C D

Corriente a rotor bloqueado Alta Media Media Media

Torque a rotor bloqueado Medio Medio Alto Muy alto

Torque maacuteximo Alto Medio Alto Muy alto

Figura B2 Curva de derrateo por desbalance de voltaje

En la placa de datos designaciones que emplean letras similares tambieacuten representan otras carac-teriacutesticas del motor Lea cuidadosamente la placa para evitar mal interpretar la letra coacutedigo el disentildeo y la clase de aislamiento del motor

10

09

08

75 0 1 2 3 4 5

Porcentaje dedesbalance devoltaje

Desviacioacuten maacutex del voltaje promedioVoltaje promedio= 100 x

Ejemplo El voltaje promedio de 460 467 y 450 es 459 V La desviacioacuten maacutexima del promedio es 9 y el

de desbalance = 100 x = 1964599

FACT

OR D

E DE

RRAT

EO

DE DESBALANCE DE VOLTAJE

(Referencia NEMA Std MG 1 1436)

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Tabla B3 Aplicaciones tiacutepicas para diferentes disentildeos

Disentildeos NEMA Aplicaciones

A y B Ventiladores sopladores de aire bombas centriacutefugas compresores descargados y car-gas que requieran torques relativamente bajos

Disentildeo C Transportadores trituradoras bombas reciprocantes y compresores donde se requieren arranques con carga

Disentildeo D Picos de carga elevados que requieren grandes variaciones de velocidad como pun-zonadoras al igual que polipastos y ascensores

Torq

ue (

del

torq

ue a

ple

na c

arga

)

Velocidad ( de la velocidad sincroacutenica)

0

50

100

150

200

250

300

200 40 60 80 100

Disentildeo C oacute H

Disentildeo D

Disentildeo A B oacute N

Eficiencia nominal (NOM EFF) La eficiencia se define como la potencia de salida dividida entre la potencia de entrada expresada como porcentaje(SalidaEntrada) x 100NEMA requiere que la eficiencia de placa sea el valor ldquonominalrdquo basado en el promedio del mayor grupo de motores con el mismo disentildeo La eficiencia real de cualquier motor deberaacute estar dentro de un margen de toler-ancia basado en una variacioacuten en las peacuterdidas del motor de plusmn20 La eficiencia nominal a menudo es utilizada para calcular el consumo de energiacutea La eficiencia nominal debe ser incluida en la placa de datos de los mo-tores polifaacutesicos cuando asiacute lo exija la norma NEMA Std MG11259

Factor de servicio (SF) En una placa de datos es necesario indicar el valor del factor de servicio solo si es mayor de 10 Las normas industriales incluyen factores de servicio de 10 para motores totalmente cerrados

Figura B3 Curvas torque-velocidad para motores con disentildeo NEMA

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y de 115 para motores abiertos Tambieacuten hay disponibles una gran cantidad de motores totalmente cerrados enfriados con ventilador con factor de servicio 115 y existen motores con factores de servicio de 125 14 y maacutes altos

A frecuencia y voltaje nominales la sobrecarga permisible para un motor con un factor de servicio indicado en la placa es igual a la carga nominal multiplicada por ese factor de servicio Sin embargo tal operacioacuten afectaraacute de forma adversa la eficiencia el factor de potencia y el incremento de temperatura del motor

Protegido teacutermicamente (THERMALLY PROTECTED) Las palabras ldquoPROTEGIDO TERMICAMENTErdquo son necesarias si el motor proporciona toda la proteccioacuten descrita en la norma NEMA MG1 1256 (ver norma NEMA Std MG1 172 y 173)

Proteccioacuten por sobre-temperatura(OVERTEMP PROT_ ) Para identificar el tipo de proteccioacuten en motores con potencias nominales superiores a 1 hp provistos con dispositivos o sistemas de proteccioacuten por sobre-tem-peratura se debe escribir en el espacio en blanco un nuacutemero seguacuten lo establecido por la norma NEMA MG1 1257

Otros teacuterminosOtros teacuterminos que podriacutean aparecer en una placa NEMA incluyen Factor de potencia (FP) y condensadores de correccioacuten (MAX KVAR or MAX CORR KVAR) El factor de po-

tencia es la relacioacuten entre la potencia activa (vatios) y la potencia aparente (voltio amperios) del motor a plena carga Si el factor de potencia estaacute indicado en la placa NEMA recomienda expresarlo en porcentaje (no es un requisito)

La placa de datos tambieacuten puede indicar la capacidad maacutexima del condensador empleado para corregir el fac-tor de potencia con un texto como MAX CORR KVAR seguido de un valor numeacuterico en kilovars Utilizar un condensador maacutes grande que el indicado en placa podriacutea producir voltajes altos que pueden dantildear el motor u otro componente

Rodamientos (SHAFT END BRG DE BRG OPP END BRG ODE BRG) Algunos fabricantes proporcionan en la placa de sus motores los datos de los rodamientos que normalmente incluyen el rodamiento del lado acoplamiento o lado carga (shaft- or drive-end bearing) y el rodamiento lado opuesto acoplamiento o lado opuesto carga A pesar que las designaciones pueden variar entre un fabricantes de rodamientos y otro los tipos tamantildeos y modelos normalmente se indican de acuerdo con las normas de los fabricantes americanos de rodamientos mediante un ldquonuacutemero ABMArdquo

Nuacutemero de serie (SERIAL NO o SER NO) Las placas de datos normalmente incluyen la marca y el nuacutemero de serie del motor u otro nuacutemero exclusivo que puede ser usado para seguir la pista del motor a traveacutes del fabricante

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Apeacutendice C Recomendaciones para almacenar los motores

Aspectos baacutesicos para el almacenaje de motoresLos procedimientos apropiados de almacenaje pueden proteger el motor de dantildeos causados por el ambiente Determine los pasos a seguir basaacutendose en el lugar donde estaraacuten y en el tiempo de almacenamiento Menos de un mes Proteja el motor contra el clima y mantenga la temperatura de los bobinados 5-10degC (10-

20degF) por arriba del ambiente (vea maacutes adelante ldquoPreparacioacuten para el almacenajerdquo)

Maacutes de un mes Siga las recomendaciones dadas en ldquoPreparacioacuten para el almacenajerdquo y ldquoMantenimiento perioacutedicordquo de la Paacutegina 32

Estos intervalos de almacenaje y mantenimiento no son definitivos condiciones especiacuteficas ambientales pueden requerir programaciones diferentes No siempre es praacutectico tratar los motores pequentildeos con los mismos cuidados que se brindan a los motores maacutes grandes o maacutes criacuteticos

Preparacioacuten para el almacenaje Almacenamiento en un lugar cerrado Si es posible almacene los motores en un lugar cerrado y en aacutereas lim-

pias secas y calientes

Almacenamiento a intemperie Si esto fuese necesario cubra el motor con una lona hasta el suelo sin apretar-lo demasiado para permitir circulacioacuten de aire suficiente y minimizar la condensacioacuten Proteja el motor contra una inundacioacuten y vapores quiacutemicos peligrosos

Vibracioacuten ambiental Escoja un aacuterea alejada de fuen-tes de vibracioacuten ambiental tales como maquinarias pesadas aacutereas de produccioacuten carreteras muy transit-adas y viacuteas feacuterreas Cuando el motor se encuentra en reposo una exposicioacuten prolongada incluso a pequentildeas vibraciones puede dantildear sus rodamientosndashej for-macioacuten de estriacuteas (ver Figura C1) Si el motor va a ser almacenado en un aacuterea con alta vibracioacuten ambiental asegure el eje para prevenir que se mueva

Posicioacuten Almacene los motores horizontales en posicioacuten horizontal y los motores verticales en una posicioacuten vertical estable

Conserve los bobinados limpios y secos La mejor forma de preservar las propiedades de aislamiento de los bobinados es prevenir la condensacioacuten y la acumu-lacioacuten de humedad A no ser que la temperatura del aacuterea de almacenamiento esteacute controlada mantenga la temperatura de los bobinados 5-10degC (10-20degF) por arriba del ambiente energizando las resistencias de calefaccioacuten (si el motor las tiene) o aplicando ldquovoltaje reducidordquo a una fase del bobinado Otra forma es conservar el bobinado caliente con una fuentes de calor auxiliar por conveccioacuten o soplando aire caliente dentro del motor

Figura C1 El dantildeo del rodamiento que se muestra corresponde a una separacioacuten de los

elementos rodantes Este comenzoacute al estar sometido a vibracioacuten en reposo durante el

transporte o el almacenamiento

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Resistencia de aislamiento (IR) de los bobinados Antes de almacenar el motor mida y registre el valor de la IR corregido a una temperatura estaacutendar y vuelva a hacer lo mismo justo antes de poner el motor en servicio Antes de instalar el motor realice las acciones pertinentes para corregir cualquier descenso en la IR (Vea la Paacutegina 14 ldquoPrueba de Resistencia de aislamiento (IR) rdquo)

Plagas Tome precauciones para evitar que animales e insectos ingresen al motor Roedores serpientes paacutejaros u otros pequentildeos animales pueden dantildear el aislamiento del bobinado ademaacutes las avispas de barro y otros insectos similares pueden obstruir la ventilacioacuten o los agujeros de drenaje

Superficies del motor Recubra con pintura anti-oxidante todas las superficies externas mecanizadas (espe-cialmente las puntas del eje) y en ambientes huacutemedos tambieacuten recubra las zonas del eje en las que apoyan los cojinetes y otras superficies internas En las aacutereas tropicales aplique un fungicida para proteger los devanados Es posible que sea necesario desmontar el motor para remover la pintura protectora antes de poner el motor en servicio

Rodamientos lubricados con grasa Para prevenir la corrosioacuten y la contaminacioacuten durante largos periacuteodos de almacenamiento limpie las boquillas de entrada de grasa y remueva los tapones de drenaje antes de re-engrasar el motor con grasa compatible Despueacutes de la lubricacioacuten purgue el exceso de grasa o la grasa antigua de la caacutemara de lubricacioacuten haciendo funcionar el motor durante al menos 30 minutos con los tapones removidos

Si el motor ha sido almacenado por varios antildeos la grasa probablemente deberaacute estar endurecida y el tubo de drenaje podriacutea estar obstruido con grasa seca En este caso el motor deberaacute desmontarse para retirar la grasa antigua y posteriormente ser re-lubricado antes de su puesta en servicio

Rodamientos lubricados con aceite Siempre drene el aceite antes de mover el motor Despueacutes de situar el motor en el aacuterea de almacenamiento llene el caacuterter con el aceite correcto que tenga los inhibidores de corrosioacuten y oxidacioacuten adecuados Idealmente el aceite deberaacute cubrir completamente el rodamiento sin sobrepasar el cilindro o tubo que sirve para la contencioacuten del aceite o el sello de laberinto Antes de poner el motor en servicio drene y reemplace el aceite

No re-engrase los rodamientos con el drenaje cerrado o mientras el motor esteacute funcionando

Siempre drene el aceite antes de mover el motor De lo contrario el lubricante puede salpicar al exterior y contaminar los bobinados o incluso iniciar un efecto capilar que puede succionar aceite del caacuterter

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Mantenimiento perioacutedico Mensual Inspeccione el aceite para determinar si existen evidencias de humedad oxidacioacuten o contaminantes

Reemplace el aceite siempre que encuentre contaminacioacuten o cada 12 meses

Cada 1 oacute 3 meses Gire el eje manualmente varias veces para conservar la peliacutecula de lubricante en las pistas de los rodamientos o en los ejes de apoyo de los cojinetes Esto tambieacuten ayuda a prevenir dantildeos en los elementos rodantes (ej estriacuteas) que pueden ocurrir con el tiempo debido incluso a pequentildeas vibraciones

Cada 2 oacute 3 meses Mida la resistencia de aislamiento (IR) y compare los resultados corregidos por temperatura con los valores base tomados antes de almacenar el motor Antes de instalar el motor lleve a cabo las acciones necesarias para corregir cualquier descenso en la IR (Vea la Paacutegina 14 ldquoPrueba de Resistencia de aislamiento (IR)rdquo)

Cada 3 meses Inspeccione los rodamientos lubricados con grasa tomando una muestra del tubo de drenaje para ver si hay humedad oxidacioacuten o contaminacioacuten Si existe humedad probablemente los rodamientos pre-senten dantildeos por oxidacioacuten y sea necesario remplazarlos

Cada 5 antildeos Considere reemplazar la grasa y los rodamientos Para entonces el aceite y los ingredientes de la base de la grasa probablemente se hayan separado y las vibraciones de bajo nivel pueden haber causado es-triacuteas en las pistas de los rodamientos Si se ha acumulado humedad entre las bolas y las pistas pueden haberse presentado dantildeos por oxidacioacuten o corrosioacuten

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Glossary

Temperatura ambientendashLa temperatura del medio de refrigeracioacuten circundante conocida comuacutenmente como temperatura ambienteDato baacutesicondashUna medida tomada cuando el motor estaacute en buen estado que se usa como referencia para labores de seguimiento y anaacutelisisTorque maacuteximondashEl maacuteximo torque que el motor podraacute desarrollar a voltaje y frecuencia nominales sin que se presente una caiacuteda abrupta de la velocidad tambieacuten denominado torque de desenganche o par maacuteximoEficienciandashLa relacioacuten entre el trabajo uacutetil realizado y la energiacutea utilizada para producirlo Es la relacioacuten entre la potencia de salida dividida entre la potencia de entradaVelocidad a plena cargandashLa velocidad a la cual cualquier motor produce su potencia de salida nominalTorque a plena cargandashEl torque requerido para producir la potencia nominal a la velocidad de plena cargaMotor de propoacutesito generalndashMotor de induccioacuten de CA con potencia nominal menor o igual a 500 hp construc-cioacuten abierta o cerrada de trabajo continuo disentildeado con paraacutemetros normalizados con caracteriacutesticas estaacutendar para ser utilizado bajo condiciones de servicio sin restricciones en una aplicacioacuten particular (ver la norma NEMAMG1161)Hercio (Hz)ndashTerminologiacutea preferida para ciclos por segundo(frecuencia)Caballo de fuerza (hp)ndashUna unidad para la medida de la potencia de los motores o la velocidad a la que se hace el trabajo Un caballo de fuerza equivale a 33000 lb-pie por minuto (550 lbbullpie por segundo o 746 vatios Tam-bieacuten es la unidad de potencia de los motores fabricados en el continente norte americanoAislamientondashMaterial no conductivo que separa las partes de un motor que conducen corriente o los materiales adyacentes que se encuentran a diferente potencialKilovatio (kW)ndashUna unidad de potencia eleacutectrica Tambieacuten es la unidad de potencia de los motores eleacutectricos fabricados fuera del continente norte americanoCorriente a rotor bloqueadondashCorriente de liacutenea en estado estable medida a frecuencia y voltaje nominales con el rotor en reposoTorque a rotor bloqueadondashEl torque miacutenimo que el motor desarrollaraacute en reposo para todas las posiciones angu-lares del rotor cuando se aplican el voltaje nominal a frecuencia nominalNEMAndashSiglas de la National Electrical ManufacturersAssociationPolosndashLos polos magneacuteticos que se forman dentro del motor debido a la ubicacioacuten y la conexioacuten de los devana-dosIncremento de temperatura nominalndashEs el aumento de temperatura permisible por encima del ambiente para un motor que esteacute funcionando con cargaRotorndashEl elemento rotativo de cualquier motor o generadorDeslizamientondashLa diferencia entre la velocidad sincroacutenica y la velocidad de operacioacuten comparada con la veloci-dad sincroacutenica expresada en porcentaje Tambieacuten es la diferencia entre la velocidad sincroacutenica y la velocidad de operacioacuten expresada en rpm

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Pie suavendashUna condicioacuten en la cual las patas de un motor y la zona de la base en la que se apoyan no se encuen-tran en el mismo planoEstatorndashLa parte estaacutetica del motor este teacutermino describe comuacutenmente la parte estaacutecionaria del motor que con-tiene los devanadosVelocidad sincroacutenicandashLa velocidad del campo magneacutetico rotativo creado por el bobinado del estator Velocidad sincroacutenica = (Frecuencia x 120) (Nuacutemero de polos)TorquendashLa fuerza rotativa producida por un motor Las unidades del torque se expresan en lb-pie o lb-pul (siste-ma Ingleacutes) o newton-metro (sistema meacutetrico)TendenciandashAnaacutelisis del cambio presentado en una medida tomada durante muchos intervalos de medicioacuten

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Bibliografiacutea

ANSIEASA Standard AR100-2015 Recommended Practice for the Repair of Rotating Electrical Apparatus Electrical Apparatus Service Association Inc St Louis MO 2015 (For information call EASA at 314-993-2220 or browse to wwweasacom)

Electrical Engineering Pocket Handbook Electrical Apparatus Service Association Inc St Louis MO 2015 (For information call EASA at 314-993-2220 or visit wwweasacom)

Mechanical Reference Handbook Electrical Apparatus Service Association Inc St Louis MO 2015 (For information call EASA at 314-993-2220 or visit wwweasacom)

NEMA Standard MG 1-2014 Motors and Generators National Electrical Manufacturers Association Rosslyn VA 2014 (For information call NEMA at 703-841-3200 or visit wwwnemaorg)

NEMA Standard MG 10-2013 Energy Management Guide for Selection and Use of Fixed Frequency Medi-um AC Squirrel-Cage Polyphase Induction Motors National Electrical Manufacturers Association Rosslyn VA 2014 (For information call NEMA at 703-841-3200 or visit wwwnemaorg)

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Notas

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  • _GoBack
  • 1 Instalacioacuten arranque e informacioacuten baacutesica
    • 11 Consideraciones baacutesicas del sistema
    • 12 Instalacioacuten
    • 13 Procedimientos de arranque
    • 14 Datos baacutesicos
    • 15 Gestioacuten total del motor
      • 2 Seguimiento operacional y mantenimiento
        • 21 Aplicacioacuten-consideraciones especiacuteficas
        • 22 Mantenimiento preventivo predictivo y basado en la confiabilidad
        • 23 Inspeccioacuten y pruebas
        • 24 Re-engrase de los rodamientos
          • Datos baacutesicos del motor y de su instalaci
            • Formato de muestra
            • Otros teacuterminos
              • Como leer la placa de datos de un motor
                • Informacioacuten necesaria
                • Mantenimiento perioacutedico
                  • Recomendaciones para almacenar los motores
                    • Aspectos baacutesicos para el almacenaje de motores
                    • Preparacioacuten para el almacenaje
                      • Notas
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Apeacutendice B Como leer la placa de datos de un motor

Informacioacuten generalCuando compre o sustituya un motor preste atencioacuten a la terminologiacutea de la placa de datos que describe sus caracteriacutesticas de funcionamiento y su aplicacioacuten Un detalle aparentemente pequentildeo como ldquoDisentildeordquo podriacutea condicionar su eleccioacuten Estar familiarizado con la terminologiacutea de la placa de datos le ayudaraacute a resolver prob-lemas inesperados de funcionamiento

Informacioacuten necesaria Aunque se pueden suministrar maacutes detalles la norma NEMA MG 1 1040 requiere que la placa de datos de un motor cuente con la siguiente informacioacuten (vea la Figura B1) Tamantildeo constructivo (FR) Este normalmente se indica mediante 2 oacute 3 diacutegitos seguidos por una o maacutes letras

que identifican las dimensiones importantes de montaje del motor ej altura de eje y distancias entre los huec-os de fijacioacuten)

Tipo (TYPE) Los fabricantes pueden emplear la casilla opcional de la placa de datos ldquoTyperdquo para designar una familia de productos o rellenarla con otro tipo de adjetivo que identifiquen el montaje la forma o la funcioacuten del motor

Figura B1 Tiacutepica placa de datos NEMA en la que la informacioacuten requerida estaacute resaltadaFigure B1 Typical NEMA nameplate with required information highlighted

FR TYPE

PH

HP RPM SF

VOLTS NEMA NOM EFF

AMPS CODE DES

SF AMPS PF

Temperaturaambiente maacutexima

Tamantildeo constructivo

Nota Las placas de datos pueden incluir el nombre delfabricante y normalmente la ubicacioacuten de su sede principal

Nuacutemero de fases

Clase de aislamiento

Potenciade salida

Corriente acarga nominal

Velocidad acarga nominal

Letra coacutedigo para loskVA de rotor bloqueado

Letra dedisentildeo

Voltaje

Ciclo de trabajoo uso

Frecuencia

Factor se servicio(si es diferente a 10)

Tipo delfabricante

Eficiencia nominalNEMA (cuando searequerida)ldquoPROTEGIDOTERMICAMENTErdquo (siel motor proporcionatoda la proteccioacutendescrita en la normaNEMA MG 1 1256)ldquoPROTECCIOacuteN PORSOBRETEMPERATURA___rdquo y nuacutemero deldispositivo de proteccioacuten(para motores gt1 HP con dispositivos o sistemas de proteccioacuten)

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Potencia de salida (kW) Normalmente expresada en hp o kW este dato indica el valor de la potencia mecaacuteni-ca del motorndashej su capacidad para entregar a la velocidad nominal el torque requerido por la carga

hp = 134 x kW a la inversa kW = 0746 x hp

Ciclo de trabajo o uso (DUTY) Esta designacioacuten especifica el lapso de tiempo durante el cual el motor puede entregar su potencia nominal de forma segura Normalmente es ldquocontinuordquo (Cont) lo que NEMA define como indefinido El ciclo de trabajo de los motores que funcionan de forma intermitente (ej gruacuteas polipastos y actu-adores de vaacutelvulas) generalmente se expresa en minutos Ver la norma NEMA MG 11036

Temperatura ambiente maacutexima Esta es la temperatura maacutexima permitida en el aire circundante para garan-tizar que la temperatura maacutexima de operacioacuten del motor no excede el liacutemite del sistema de aislamiento La temperatura ambiente estaacutendar es de 40degC (104degF) Ver la Nota I en la norma NEMA MG 1 1244

Clase de aislamiento (CLASS INS CLS INSUL CLASS) Esta indica la temperatura que puede soportar el bobinado de un motor y se designa industrialmente con las letras A B F H Entre mayor sea la letra del alfabeto maacutes alta seraacute la temperatura segura de operacioacuten y el bobinado duraraacute maacutes a cualquier temperatura de funcionamiento dada

Velocidad a carga nominal (RPM) Esta es la velocidad a la cual se suministra la potencia de salida a la carga (velocidad a plena carga) Esta seraacute un poco menor que la velocidad sincroacutenica-ej la velocidad del campo magneacutetico rotativo del estator La diferencia entre las dos es la ldquovelocidad de deslizamientordquo o ldquorpm de desli-zamientordquo La Tabla B1 muestra las velocidades a plena carga tiacutepicas para motores pequentildeos y medianos

Tabla B1 Comparacioacuten entre la velocidad sincroacutenica y la velocidad a plena carga para motores de 60 Hz

Velocidad sincroacutenica RPM tiacutepica a plena carga3600 34501800 17501200 1140900 850

Reducir las rpm de deslizamiento aumenta la eficiencia del motor por lo que los disentildeos maacutes eficientes nor-malmente tienen velocidades a plena carga maacutes altas Esto puede ser problemaacutetico a la hora de reemplazar los motores de alta eficiencia en algunas aplicaciones Por ejemplo las bombas centriacutefugas y los ventiladores normalmente demandan una potencia de entrada que variacutea con las rpm elevadas al cubo lo que significa que un pequentildeo incremento en la velocidad produce un aumento mucho maacutes grande de potencia En aplicaciones similares tenga cuidado con esto antes de seleccionar un motor de reemplazo maacutes eficiente

El valor de la temperatura ambiente algunas veces se confunde con el incremento de temperatura El incremento de temperatura normalmente no estaacute expresado en la placa de datos pero la clase de aislamiento siacute El incremento de temperatura se basa en una combinacioacuten de factores como el tipo de encerramiento del motor la clase de aislamiento y el factor de servicio

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Frecuencia (HZ) La frecuencia normalizada en Norte Ameacuterica es 60 Hz y en otras partes del mundo gen-eralmente es de 50 Hz Si la placa de datos muestra maacutes de una frecuencia tambieacuten deberaacute indicar las caracteriacutesticas que dependen de cada una de ellas El aumento del uso de variadores de frecuencia (VFDs) demanda que exista un rango de frecuencias en la placa de datos Si aparece solo una frecuencia consulte al fabricante antes de accionar el motor con un VFD En las aplicaciones que no usan variadores de frecuencia la norma NEMA MG 1 permite una variacioacuten de solo plusmn5 de la frecuencia

Nuacutemero de fases (PH) Una o tres Los motores incluidos en el alcance de este manual son trifaacutesicos alimenta-dos con tres liacuteneas de corriente alterna (CA)

Corriente nominal(AMPS) La corriente nominal son los amperios a potencia nominal (hp) y a frecuencia y voltaje de placa Exceder el valor de la corriente nominal auacuten en una sola fase acortaraacute la vida teacutermica del bobinado

No trate de calcular la carga de un motor a partir de su corriente La corriente del motor no es directamente proporcional a la carga Condiciones como voltajes de liacutenea des-balanceados tensiones por debajo de la nominal o ambas cosas pueden ocasionar que la corriente se desviacutee de los amperios de placa Para obtener un sistema de corrientes equilibrado en aplicaciones con VFD revise tanto el motor como el drive

Voltaje (VOLTS) La norma NEMA MG 1 define los valores de voltaje normalizados para los motores trifaacutesi-cos Entre los maacutes comunes tenemos 200 230 460 y 575volts

La norma NEMA MG 1 permite que un motor funcione a plusmn10 de su voltaje nominal y al mismo tiempo sentildea-la que esto puede acarrear problemas en el funcionamiento del motor (ej eficiencia) Por ejemplo si el voltaje aplicado se reduce un 10 el motor desarrollaraacute como miacutenimo un 20 menos de torque (par) La corriente de liacutenea tambieacuten puede aumentar (un 10 o maacutes) al igual que la temperatura de operacioacuten del motor

Algunos fabricantes indican en la placa diferentes valores de voltajes tales como los populares 208- 230460 V Dado que la tolerancia NEMA de plusmn10 aplicada a un voltaje de 230 voltios cubre la tensioacuten de 207 voltios (230 x 90 = 207) esto parece seguro El problema es que la tensioacuten real de una fuente de voltaje de 208 voltios puede caer tambieacuten por debajo de los 207 voltios

Ademaacutes aunque sea permitido ordenar la fabricacioacuten de un motor de 480 voltios para conectarlo en una red de 480 voltios no es recomendable En este caso el voltaje normalizado del motor deberiacutea ser de 460 voltios considerando que podriacutea haber una caiacuteda en la tensioacuten de liacutenea

La temperatura de operacioacuten a plena carga de un motor puede ser mayor funcionando con un voltaje des-balanceado que con un voltaje balanceado La eficiencia y la vida uacutetil del bobinado pueden disminuir incluso si la potencia del motor ha sido derrateada

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El desbalance de voltaje (ej diferentes vol-tajes de fase) con frecuencia es ignorado No obstante la norma NEMA MG 1 demanda la reduccioacuten de la potencia nominal si el desbal-ance es mayor al 1 Al maacuteximo desbalance de voltaje permitido del 5 la potencia se debe reducir un 25 (Figura B2) No con-funda desbalance de voltaje con variacioacuten de voltaje Como consecuencia de las peacuterdidas adicionales asociadas a ello un desbalance de voltaje tambieacuten reduce la eficiencia del motor

Letra coacutedigo para determinar los kVA a rotor bloqueado (CODE) La norma NEMA MG 1 10372 define los kVA por hp a rotor bloquea-do con una serie de letras coacutedigo (que van desde la A hasta la V)Generalmente entre maacutes alejada se encuentre la letra coacutedigo de la A mayor seraacute la corriente de Inrush por hp Un motor de repuesto con una letra coacutedigo ldquomayorrdquo puede requerir aguas arriba de la in-stalacioacuten aparamenta eleacutectrica diferente como un arrancador maacutes grande

Disentildeo (DES NEMA DESIGN DESIGN) La norma NEMA MG 1 119 define cuatro tipos de disentildeos de mo-tor (A B C y D) en teacuterminos de las caracteriacutesticas de torque(par) y corriente (ver las Tablas B2 y B3 y la Figura B3) La mayoriacutea de motores son fabricados con Disentildeo B debido a su relativa alta eficiencia y sus caracteriacutesticas de torque (par) Los motores con Disentildeo A pueden ser maacutes eficientes pero se emplean con menos frecuencia debido a que su relativa alta corriente de arranque puede causar molestos disparos en el sistema de proteccioacuten del motor Los motores con Disentildeo A tambieacuten pueden requerir arrancadores maacutes grandes que los normalizados

Tabla B2 Disentildeos NEMA versus caracteriacutesticas de torque y corriente

Disentildeo NEMA A B C D

Corriente a rotor bloqueado Alta Media Media Media

Torque a rotor bloqueado Medio Medio Alto Muy alto

Torque maacuteximo Alto Medio Alto Muy alto

Figura B2 Curva de derrateo por desbalance de voltaje

En la placa de datos designaciones que emplean letras similares tambieacuten representan otras carac-teriacutesticas del motor Lea cuidadosamente la placa para evitar mal interpretar la letra coacutedigo el disentildeo y la clase de aislamiento del motor

10

09

08

75 0 1 2 3 4 5

Porcentaje dedesbalance devoltaje

Desviacioacuten maacutex del voltaje promedioVoltaje promedio= 100 x

Ejemplo El voltaje promedio de 460 467 y 450 es 459 V La desviacioacuten maacutexima del promedio es 9 y el

de desbalance = 100 x = 1964599

FACT

OR D

E DE

RRAT

EO

DE DESBALANCE DE VOLTAJE

(Referencia NEMA Std MG 1 1436)

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Tabla B3 Aplicaciones tiacutepicas para diferentes disentildeos

Disentildeos NEMA Aplicaciones

A y B Ventiladores sopladores de aire bombas centriacutefugas compresores descargados y car-gas que requieran torques relativamente bajos

Disentildeo C Transportadores trituradoras bombas reciprocantes y compresores donde se requieren arranques con carga

Disentildeo D Picos de carga elevados que requieren grandes variaciones de velocidad como pun-zonadoras al igual que polipastos y ascensores

Torq

ue (

del

torq

ue a

ple

na c

arga

)

Velocidad ( de la velocidad sincroacutenica)

0

50

100

150

200

250

300

200 40 60 80 100

Disentildeo C oacute H

Disentildeo D

Disentildeo A B oacute N

Eficiencia nominal (NOM EFF) La eficiencia se define como la potencia de salida dividida entre la potencia de entrada expresada como porcentaje(SalidaEntrada) x 100NEMA requiere que la eficiencia de placa sea el valor ldquonominalrdquo basado en el promedio del mayor grupo de motores con el mismo disentildeo La eficiencia real de cualquier motor deberaacute estar dentro de un margen de toler-ancia basado en una variacioacuten en las peacuterdidas del motor de plusmn20 La eficiencia nominal a menudo es utilizada para calcular el consumo de energiacutea La eficiencia nominal debe ser incluida en la placa de datos de los mo-tores polifaacutesicos cuando asiacute lo exija la norma NEMA Std MG11259

Factor de servicio (SF) En una placa de datos es necesario indicar el valor del factor de servicio solo si es mayor de 10 Las normas industriales incluyen factores de servicio de 10 para motores totalmente cerrados

Figura B3 Curvas torque-velocidad para motores con disentildeo NEMA

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y de 115 para motores abiertos Tambieacuten hay disponibles una gran cantidad de motores totalmente cerrados enfriados con ventilador con factor de servicio 115 y existen motores con factores de servicio de 125 14 y maacutes altos

A frecuencia y voltaje nominales la sobrecarga permisible para un motor con un factor de servicio indicado en la placa es igual a la carga nominal multiplicada por ese factor de servicio Sin embargo tal operacioacuten afectaraacute de forma adversa la eficiencia el factor de potencia y el incremento de temperatura del motor

Protegido teacutermicamente (THERMALLY PROTECTED) Las palabras ldquoPROTEGIDO TERMICAMENTErdquo son necesarias si el motor proporciona toda la proteccioacuten descrita en la norma NEMA MG1 1256 (ver norma NEMA Std MG1 172 y 173)

Proteccioacuten por sobre-temperatura(OVERTEMP PROT_ ) Para identificar el tipo de proteccioacuten en motores con potencias nominales superiores a 1 hp provistos con dispositivos o sistemas de proteccioacuten por sobre-tem-peratura se debe escribir en el espacio en blanco un nuacutemero seguacuten lo establecido por la norma NEMA MG1 1257

Otros teacuterminosOtros teacuterminos que podriacutean aparecer en una placa NEMA incluyen Factor de potencia (FP) y condensadores de correccioacuten (MAX KVAR or MAX CORR KVAR) El factor de po-

tencia es la relacioacuten entre la potencia activa (vatios) y la potencia aparente (voltio amperios) del motor a plena carga Si el factor de potencia estaacute indicado en la placa NEMA recomienda expresarlo en porcentaje (no es un requisito)

La placa de datos tambieacuten puede indicar la capacidad maacutexima del condensador empleado para corregir el fac-tor de potencia con un texto como MAX CORR KVAR seguido de un valor numeacuterico en kilovars Utilizar un condensador maacutes grande que el indicado en placa podriacutea producir voltajes altos que pueden dantildear el motor u otro componente

Rodamientos (SHAFT END BRG DE BRG OPP END BRG ODE BRG) Algunos fabricantes proporcionan en la placa de sus motores los datos de los rodamientos que normalmente incluyen el rodamiento del lado acoplamiento o lado carga (shaft- or drive-end bearing) y el rodamiento lado opuesto acoplamiento o lado opuesto carga A pesar que las designaciones pueden variar entre un fabricantes de rodamientos y otro los tipos tamantildeos y modelos normalmente se indican de acuerdo con las normas de los fabricantes americanos de rodamientos mediante un ldquonuacutemero ABMArdquo

Nuacutemero de serie (SERIAL NO o SER NO) Las placas de datos normalmente incluyen la marca y el nuacutemero de serie del motor u otro nuacutemero exclusivo que puede ser usado para seguir la pista del motor a traveacutes del fabricante

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Apeacutendice C Recomendaciones para almacenar los motores

Aspectos baacutesicos para el almacenaje de motoresLos procedimientos apropiados de almacenaje pueden proteger el motor de dantildeos causados por el ambiente Determine los pasos a seguir basaacutendose en el lugar donde estaraacuten y en el tiempo de almacenamiento Menos de un mes Proteja el motor contra el clima y mantenga la temperatura de los bobinados 5-10degC (10-

20degF) por arriba del ambiente (vea maacutes adelante ldquoPreparacioacuten para el almacenajerdquo)

Maacutes de un mes Siga las recomendaciones dadas en ldquoPreparacioacuten para el almacenajerdquo y ldquoMantenimiento perioacutedicordquo de la Paacutegina 32

Estos intervalos de almacenaje y mantenimiento no son definitivos condiciones especiacuteficas ambientales pueden requerir programaciones diferentes No siempre es praacutectico tratar los motores pequentildeos con los mismos cuidados que se brindan a los motores maacutes grandes o maacutes criacuteticos

Preparacioacuten para el almacenaje Almacenamiento en un lugar cerrado Si es posible almacene los motores en un lugar cerrado y en aacutereas lim-

pias secas y calientes

Almacenamiento a intemperie Si esto fuese necesario cubra el motor con una lona hasta el suelo sin apretar-lo demasiado para permitir circulacioacuten de aire suficiente y minimizar la condensacioacuten Proteja el motor contra una inundacioacuten y vapores quiacutemicos peligrosos

Vibracioacuten ambiental Escoja un aacuterea alejada de fuen-tes de vibracioacuten ambiental tales como maquinarias pesadas aacutereas de produccioacuten carreteras muy transit-adas y viacuteas feacuterreas Cuando el motor se encuentra en reposo una exposicioacuten prolongada incluso a pequentildeas vibraciones puede dantildear sus rodamientosndashej for-macioacuten de estriacuteas (ver Figura C1) Si el motor va a ser almacenado en un aacuterea con alta vibracioacuten ambiental asegure el eje para prevenir que se mueva

Posicioacuten Almacene los motores horizontales en posicioacuten horizontal y los motores verticales en una posicioacuten vertical estable

Conserve los bobinados limpios y secos La mejor forma de preservar las propiedades de aislamiento de los bobinados es prevenir la condensacioacuten y la acumu-lacioacuten de humedad A no ser que la temperatura del aacuterea de almacenamiento esteacute controlada mantenga la temperatura de los bobinados 5-10degC (10-20degF) por arriba del ambiente energizando las resistencias de calefaccioacuten (si el motor las tiene) o aplicando ldquovoltaje reducidordquo a una fase del bobinado Otra forma es conservar el bobinado caliente con una fuentes de calor auxiliar por conveccioacuten o soplando aire caliente dentro del motor

Figura C1 El dantildeo del rodamiento que se muestra corresponde a una separacioacuten de los

elementos rodantes Este comenzoacute al estar sometido a vibracioacuten en reposo durante el

transporte o el almacenamiento

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Resistencia de aislamiento (IR) de los bobinados Antes de almacenar el motor mida y registre el valor de la IR corregido a una temperatura estaacutendar y vuelva a hacer lo mismo justo antes de poner el motor en servicio Antes de instalar el motor realice las acciones pertinentes para corregir cualquier descenso en la IR (Vea la Paacutegina 14 ldquoPrueba de Resistencia de aislamiento (IR) rdquo)

Plagas Tome precauciones para evitar que animales e insectos ingresen al motor Roedores serpientes paacutejaros u otros pequentildeos animales pueden dantildear el aislamiento del bobinado ademaacutes las avispas de barro y otros insectos similares pueden obstruir la ventilacioacuten o los agujeros de drenaje

Superficies del motor Recubra con pintura anti-oxidante todas las superficies externas mecanizadas (espe-cialmente las puntas del eje) y en ambientes huacutemedos tambieacuten recubra las zonas del eje en las que apoyan los cojinetes y otras superficies internas En las aacutereas tropicales aplique un fungicida para proteger los devanados Es posible que sea necesario desmontar el motor para remover la pintura protectora antes de poner el motor en servicio

Rodamientos lubricados con grasa Para prevenir la corrosioacuten y la contaminacioacuten durante largos periacuteodos de almacenamiento limpie las boquillas de entrada de grasa y remueva los tapones de drenaje antes de re-engrasar el motor con grasa compatible Despueacutes de la lubricacioacuten purgue el exceso de grasa o la grasa antigua de la caacutemara de lubricacioacuten haciendo funcionar el motor durante al menos 30 minutos con los tapones removidos

Si el motor ha sido almacenado por varios antildeos la grasa probablemente deberaacute estar endurecida y el tubo de drenaje podriacutea estar obstruido con grasa seca En este caso el motor deberaacute desmontarse para retirar la grasa antigua y posteriormente ser re-lubricado antes de su puesta en servicio

Rodamientos lubricados con aceite Siempre drene el aceite antes de mover el motor Despueacutes de situar el motor en el aacuterea de almacenamiento llene el caacuterter con el aceite correcto que tenga los inhibidores de corrosioacuten y oxidacioacuten adecuados Idealmente el aceite deberaacute cubrir completamente el rodamiento sin sobrepasar el cilindro o tubo que sirve para la contencioacuten del aceite o el sello de laberinto Antes de poner el motor en servicio drene y reemplace el aceite

No re-engrase los rodamientos con el drenaje cerrado o mientras el motor esteacute funcionando

Siempre drene el aceite antes de mover el motor De lo contrario el lubricante puede salpicar al exterior y contaminar los bobinados o incluso iniciar un efecto capilar que puede succionar aceite del caacuterter

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Mantenimiento perioacutedico Mensual Inspeccione el aceite para determinar si existen evidencias de humedad oxidacioacuten o contaminantes

Reemplace el aceite siempre que encuentre contaminacioacuten o cada 12 meses

Cada 1 oacute 3 meses Gire el eje manualmente varias veces para conservar la peliacutecula de lubricante en las pistas de los rodamientos o en los ejes de apoyo de los cojinetes Esto tambieacuten ayuda a prevenir dantildeos en los elementos rodantes (ej estriacuteas) que pueden ocurrir con el tiempo debido incluso a pequentildeas vibraciones

Cada 2 oacute 3 meses Mida la resistencia de aislamiento (IR) y compare los resultados corregidos por temperatura con los valores base tomados antes de almacenar el motor Antes de instalar el motor lleve a cabo las acciones necesarias para corregir cualquier descenso en la IR (Vea la Paacutegina 14 ldquoPrueba de Resistencia de aislamiento (IR)rdquo)

Cada 3 meses Inspeccione los rodamientos lubricados con grasa tomando una muestra del tubo de drenaje para ver si hay humedad oxidacioacuten o contaminacioacuten Si existe humedad probablemente los rodamientos pre-senten dantildeos por oxidacioacuten y sea necesario remplazarlos

Cada 5 antildeos Considere reemplazar la grasa y los rodamientos Para entonces el aceite y los ingredientes de la base de la grasa probablemente se hayan separado y las vibraciones de bajo nivel pueden haber causado es-triacuteas en las pistas de los rodamientos Si se ha acumulado humedad entre las bolas y las pistas pueden haberse presentado dantildeos por oxidacioacuten o corrosioacuten

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Glossary

Temperatura ambientendashLa temperatura del medio de refrigeracioacuten circundante conocida comuacutenmente como temperatura ambienteDato baacutesicondashUna medida tomada cuando el motor estaacute en buen estado que se usa como referencia para labores de seguimiento y anaacutelisisTorque maacuteximondashEl maacuteximo torque que el motor podraacute desarrollar a voltaje y frecuencia nominales sin que se presente una caiacuteda abrupta de la velocidad tambieacuten denominado torque de desenganche o par maacuteximoEficienciandashLa relacioacuten entre el trabajo uacutetil realizado y la energiacutea utilizada para producirlo Es la relacioacuten entre la potencia de salida dividida entre la potencia de entradaVelocidad a plena cargandashLa velocidad a la cual cualquier motor produce su potencia de salida nominalTorque a plena cargandashEl torque requerido para producir la potencia nominal a la velocidad de plena cargaMotor de propoacutesito generalndashMotor de induccioacuten de CA con potencia nominal menor o igual a 500 hp construc-cioacuten abierta o cerrada de trabajo continuo disentildeado con paraacutemetros normalizados con caracteriacutesticas estaacutendar para ser utilizado bajo condiciones de servicio sin restricciones en una aplicacioacuten particular (ver la norma NEMAMG1161)Hercio (Hz)ndashTerminologiacutea preferida para ciclos por segundo(frecuencia)Caballo de fuerza (hp)ndashUna unidad para la medida de la potencia de los motores o la velocidad a la que se hace el trabajo Un caballo de fuerza equivale a 33000 lb-pie por minuto (550 lbbullpie por segundo o 746 vatios Tam-bieacuten es la unidad de potencia de los motores fabricados en el continente norte americanoAislamientondashMaterial no conductivo que separa las partes de un motor que conducen corriente o los materiales adyacentes que se encuentran a diferente potencialKilovatio (kW)ndashUna unidad de potencia eleacutectrica Tambieacuten es la unidad de potencia de los motores eleacutectricos fabricados fuera del continente norte americanoCorriente a rotor bloqueadondashCorriente de liacutenea en estado estable medida a frecuencia y voltaje nominales con el rotor en reposoTorque a rotor bloqueadondashEl torque miacutenimo que el motor desarrollaraacute en reposo para todas las posiciones angu-lares del rotor cuando se aplican el voltaje nominal a frecuencia nominalNEMAndashSiglas de la National Electrical ManufacturersAssociationPolosndashLos polos magneacuteticos que se forman dentro del motor debido a la ubicacioacuten y la conexioacuten de los devana-dosIncremento de temperatura nominalndashEs el aumento de temperatura permisible por encima del ambiente para un motor que esteacute funcionando con cargaRotorndashEl elemento rotativo de cualquier motor o generadorDeslizamientondashLa diferencia entre la velocidad sincroacutenica y la velocidad de operacioacuten comparada con la veloci-dad sincroacutenica expresada en porcentaje Tambieacuten es la diferencia entre la velocidad sincroacutenica y la velocidad de operacioacuten expresada en rpm

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Pie suavendashUna condicioacuten en la cual las patas de un motor y la zona de la base en la que se apoyan no se encuen-tran en el mismo planoEstatorndashLa parte estaacutetica del motor este teacutermino describe comuacutenmente la parte estaacutecionaria del motor que con-tiene los devanadosVelocidad sincroacutenicandashLa velocidad del campo magneacutetico rotativo creado por el bobinado del estator Velocidad sincroacutenica = (Frecuencia x 120) (Nuacutemero de polos)TorquendashLa fuerza rotativa producida por un motor Las unidades del torque se expresan en lb-pie o lb-pul (siste-ma Ingleacutes) o newton-metro (sistema meacutetrico)TendenciandashAnaacutelisis del cambio presentado en una medida tomada durante muchos intervalos de medicioacuten

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Bibliografiacutea

ANSIEASA Standard AR100-2015 Recommended Practice for the Repair of Rotating Electrical Apparatus Electrical Apparatus Service Association Inc St Louis MO 2015 (For information call EASA at 314-993-2220 or browse to wwweasacom)

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    • 11 Consideraciones baacutesicas del sistema
    • 12 Instalacioacuten
    • 13 Procedimientos de arranque
    • 14 Datos baacutesicos
    • 15 Gestioacuten total del motor
      • 2 Seguimiento operacional y mantenimiento
        • 21 Aplicacioacuten-consideraciones especiacuteficas
        • 22 Mantenimiento preventivo predictivo y basado en la confiabilidad
        • 23 Inspeccioacuten y pruebas
        • 24 Re-engrase de los rodamientos
          • Datos baacutesicos del motor y de su instalaci
            • Formato de muestra
            • Otros teacuterminos
              • Como leer la placa de datos de un motor
                • Informacioacuten necesaria
                • Mantenimiento perioacutedico
                  • Recomendaciones para almacenar los motores
                    • Aspectos baacutesicos para el almacenaje de motores
                    • Preparacioacuten para el almacenaje
                      • Notas
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Obteniendo Lo Maacuteximo De Su Motor Eleacutectrico

Potencia de salida (kW) Normalmente expresada en hp o kW este dato indica el valor de la potencia mecaacuteni-ca del motorndashej su capacidad para entregar a la velocidad nominal el torque requerido por la carga

hp = 134 x kW a la inversa kW = 0746 x hp

Ciclo de trabajo o uso (DUTY) Esta designacioacuten especifica el lapso de tiempo durante el cual el motor puede entregar su potencia nominal de forma segura Normalmente es ldquocontinuordquo (Cont) lo que NEMA define como indefinido El ciclo de trabajo de los motores que funcionan de forma intermitente (ej gruacuteas polipastos y actu-adores de vaacutelvulas) generalmente se expresa en minutos Ver la norma NEMA MG 11036

Temperatura ambiente maacutexima Esta es la temperatura maacutexima permitida en el aire circundante para garan-tizar que la temperatura maacutexima de operacioacuten del motor no excede el liacutemite del sistema de aislamiento La temperatura ambiente estaacutendar es de 40degC (104degF) Ver la Nota I en la norma NEMA MG 1 1244

Clase de aislamiento (CLASS INS CLS INSUL CLASS) Esta indica la temperatura que puede soportar el bobinado de un motor y se designa industrialmente con las letras A B F H Entre mayor sea la letra del alfabeto maacutes alta seraacute la temperatura segura de operacioacuten y el bobinado duraraacute maacutes a cualquier temperatura de funcionamiento dada

Velocidad a carga nominal (RPM) Esta es la velocidad a la cual se suministra la potencia de salida a la carga (velocidad a plena carga) Esta seraacute un poco menor que la velocidad sincroacutenica-ej la velocidad del campo magneacutetico rotativo del estator La diferencia entre las dos es la ldquovelocidad de deslizamientordquo o ldquorpm de desli-zamientordquo La Tabla B1 muestra las velocidades a plena carga tiacutepicas para motores pequentildeos y medianos

Tabla B1 Comparacioacuten entre la velocidad sincroacutenica y la velocidad a plena carga para motores de 60 Hz

Velocidad sincroacutenica RPM tiacutepica a plena carga3600 34501800 17501200 1140900 850

Reducir las rpm de deslizamiento aumenta la eficiencia del motor por lo que los disentildeos maacutes eficientes nor-malmente tienen velocidades a plena carga maacutes altas Esto puede ser problemaacutetico a la hora de reemplazar los motores de alta eficiencia en algunas aplicaciones Por ejemplo las bombas centriacutefugas y los ventiladores normalmente demandan una potencia de entrada que variacutea con las rpm elevadas al cubo lo que significa que un pequentildeo incremento en la velocidad produce un aumento mucho maacutes grande de potencia En aplicaciones similares tenga cuidado con esto antes de seleccionar un motor de reemplazo maacutes eficiente

El valor de la temperatura ambiente algunas veces se confunde con el incremento de temperatura El incremento de temperatura normalmente no estaacute expresado en la placa de datos pero la clase de aislamiento siacute El incremento de temperatura se basa en una combinacioacuten de factores como el tipo de encerramiento del motor la clase de aislamiento y el factor de servicio

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Frecuencia (HZ) La frecuencia normalizada en Norte Ameacuterica es 60 Hz y en otras partes del mundo gen-eralmente es de 50 Hz Si la placa de datos muestra maacutes de una frecuencia tambieacuten deberaacute indicar las caracteriacutesticas que dependen de cada una de ellas El aumento del uso de variadores de frecuencia (VFDs) demanda que exista un rango de frecuencias en la placa de datos Si aparece solo una frecuencia consulte al fabricante antes de accionar el motor con un VFD En las aplicaciones que no usan variadores de frecuencia la norma NEMA MG 1 permite una variacioacuten de solo plusmn5 de la frecuencia

Nuacutemero de fases (PH) Una o tres Los motores incluidos en el alcance de este manual son trifaacutesicos alimenta-dos con tres liacuteneas de corriente alterna (CA)

Corriente nominal(AMPS) La corriente nominal son los amperios a potencia nominal (hp) y a frecuencia y voltaje de placa Exceder el valor de la corriente nominal auacuten en una sola fase acortaraacute la vida teacutermica del bobinado

No trate de calcular la carga de un motor a partir de su corriente La corriente del motor no es directamente proporcional a la carga Condiciones como voltajes de liacutenea des-balanceados tensiones por debajo de la nominal o ambas cosas pueden ocasionar que la corriente se desviacutee de los amperios de placa Para obtener un sistema de corrientes equilibrado en aplicaciones con VFD revise tanto el motor como el drive

Voltaje (VOLTS) La norma NEMA MG 1 define los valores de voltaje normalizados para los motores trifaacutesi-cos Entre los maacutes comunes tenemos 200 230 460 y 575volts

La norma NEMA MG 1 permite que un motor funcione a plusmn10 de su voltaje nominal y al mismo tiempo sentildea-la que esto puede acarrear problemas en el funcionamiento del motor (ej eficiencia) Por ejemplo si el voltaje aplicado se reduce un 10 el motor desarrollaraacute como miacutenimo un 20 menos de torque (par) La corriente de liacutenea tambieacuten puede aumentar (un 10 o maacutes) al igual que la temperatura de operacioacuten del motor

Algunos fabricantes indican en la placa diferentes valores de voltajes tales como los populares 208- 230460 V Dado que la tolerancia NEMA de plusmn10 aplicada a un voltaje de 230 voltios cubre la tensioacuten de 207 voltios (230 x 90 = 207) esto parece seguro El problema es que la tensioacuten real de una fuente de voltaje de 208 voltios puede caer tambieacuten por debajo de los 207 voltios

Ademaacutes aunque sea permitido ordenar la fabricacioacuten de un motor de 480 voltios para conectarlo en una red de 480 voltios no es recomendable En este caso el voltaje normalizado del motor deberiacutea ser de 460 voltios considerando que podriacutea haber una caiacuteda en la tensioacuten de liacutenea

La temperatura de operacioacuten a plena carga de un motor puede ser mayor funcionando con un voltaje des-balanceado que con un voltaje balanceado La eficiencia y la vida uacutetil del bobinado pueden disminuir incluso si la potencia del motor ha sido derrateada

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El desbalance de voltaje (ej diferentes vol-tajes de fase) con frecuencia es ignorado No obstante la norma NEMA MG 1 demanda la reduccioacuten de la potencia nominal si el desbal-ance es mayor al 1 Al maacuteximo desbalance de voltaje permitido del 5 la potencia se debe reducir un 25 (Figura B2) No con-funda desbalance de voltaje con variacioacuten de voltaje Como consecuencia de las peacuterdidas adicionales asociadas a ello un desbalance de voltaje tambieacuten reduce la eficiencia del motor

Letra coacutedigo para determinar los kVA a rotor bloqueado (CODE) La norma NEMA MG 1 10372 define los kVA por hp a rotor bloquea-do con una serie de letras coacutedigo (que van desde la A hasta la V)Generalmente entre maacutes alejada se encuentre la letra coacutedigo de la A mayor seraacute la corriente de Inrush por hp Un motor de repuesto con una letra coacutedigo ldquomayorrdquo puede requerir aguas arriba de la in-stalacioacuten aparamenta eleacutectrica diferente como un arrancador maacutes grande

Disentildeo (DES NEMA DESIGN DESIGN) La norma NEMA MG 1 119 define cuatro tipos de disentildeos de mo-tor (A B C y D) en teacuterminos de las caracteriacutesticas de torque(par) y corriente (ver las Tablas B2 y B3 y la Figura B3) La mayoriacutea de motores son fabricados con Disentildeo B debido a su relativa alta eficiencia y sus caracteriacutesticas de torque (par) Los motores con Disentildeo A pueden ser maacutes eficientes pero se emplean con menos frecuencia debido a que su relativa alta corriente de arranque puede causar molestos disparos en el sistema de proteccioacuten del motor Los motores con Disentildeo A tambieacuten pueden requerir arrancadores maacutes grandes que los normalizados

Tabla B2 Disentildeos NEMA versus caracteriacutesticas de torque y corriente

Disentildeo NEMA A B C D

Corriente a rotor bloqueado Alta Media Media Media

Torque a rotor bloqueado Medio Medio Alto Muy alto

Torque maacuteximo Alto Medio Alto Muy alto

Figura B2 Curva de derrateo por desbalance de voltaje

En la placa de datos designaciones que emplean letras similares tambieacuten representan otras carac-teriacutesticas del motor Lea cuidadosamente la placa para evitar mal interpretar la letra coacutedigo el disentildeo y la clase de aislamiento del motor

10

09

08

75 0 1 2 3 4 5

Porcentaje dedesbalance devoltaje

Desviacioacuten maacutex del voltaje promedioVoltaje promedio= 100 x

Ejemplo El voltaje promedio de 460 467 y 450 es 459 V La desviacioacuten maacutexima del promedio es 9 y el

de desbalance = 100 x = 1964599

FACT

OR D

E DE

RRAT

EO

DE DESBALANCE DE VOLTAJE

(Referencia NEMA Std MG 1 1436)

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Tabla B3 Aplicaciones tiacutepicas para diferentes disentildeos

Disentildeos NEMA Aplicaciones

A y B Ventiladores sopladores de aire bombas centriacutefugas compresores descargados y car-gas que requieran torques relativamente bajos

Disentildeo C Transportadores trituradoras bombas reciprocantes y compresores donde se requieren arranques con carga

Disentildeo D Picos de carga elevados que requieren grandes variaciones de velocidad como pun-zonadoras al igual que polipastos y ascensores

Torq

ue (

del

torq

ue a

ple

na c

arga

)

Velocidad ( de la velocidad sincroacutenica)

0

50

100

150

200

250

300

200 40 60 80 100

Disentildeo C oacute H

Disentildeo D

Disentildeo A B oacute N

Eficiencia nominal (NOM EFF) La eficiencia se define como la potencia de salida dividida entre la potencia de entrada expresada como porcentaje(SalidaEntrada) x 100NEMA requiere que la eficiencia de placa sea el valor ldquonominalrdquo basado en el promedio del mayor grupo de motores con el mismo disentildeo La eficiencia real de cualquier motor deberaacute estar dentro de un margen de toler-ancia basado en una variacioacuten en las peacuterdidas del motor de plusmn20 La eficiencia nominal a menudo es utilizada para calcular el consumo de energiacutea La eficiencia nominal debe ser incluida en la placa de datos de los mo-tores polifaacutesicos cuando asiacute lo exija la norma NEMA Std MG11259

Factor de servicio (SF) En una placa de datos es necesario indicar el valor del factor de servicio solo si es mayor de 10 Las normas industriales incluyen factores de servicio de 10 para motores totalmente cerrados

Figura B3 Curvas torque-velocidad para motores con disentildeo NEMA

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y de 115 para motores abiertos Tambieacuten hay disponibles una gran cantidad de motores totalmente cerrados enfriados con ventilador con factor de servicio 115 y existen motores con factores de servicio de 125 14 y maacutes altos

A frecuencia y voltaje nominales la sobrecarga permisible para un motor con un factor de servicio indicado en la placa es igual a la carga nominal multiplicada por ese factor de servicio Sin embargo tal operacioacuten afectaraacute de forma adversa la eficiencia el factor de potencia y el incremento de temperatura del motor

Protegido teacutermicamente (THERMALLY PROTECTED) Las palabras ldquoPROTEGIDO TERMICAMENTErdquo son necesarias si el motor proporciona toda la proteccioacuten descrita en la norma NEMA MG1 1256 (ver norma NEMA Std MG1 172 y 173)

Proteccioacuten por sobre-temperatura(OVERTEMP PROT_ ) Para identificar el tipo de proteccioacuten en motores con potencias nominales superiores a 1 hp provistos con dispositivos o sistemas de proteccioacuten por sobre-tem-peratura se debe escribir en el espacio en blanco un nuacutemero seguacuten lo establecido por la norma NEMA MG1 1257

Otros teacuterminosOtros teacuterminos que podriacutean aparecer en una placa NEMA incluyen Factor de potencia (FP) y condensadores de correccioacuten (MAX KVAR or MAX CORR KVAR) El factor de po-

tencia es la relacioacuten entre la potencia activa (vatios) y la potencia aparente (voltio amperios) del motor a plena carga Si el factor de potencia estaacute indicado en la placa NEMA recomienda expresarlo en porcentaje (no es un requisito)

La placa de datos tambieacuten puede indicar la capacidad maacutexima del condensador empleado para corregir el fac-tor de potencia con un texto como MAX CORR KVAR seguido de un valor numeacuterico en kilovars Utilizar un condensador maacutes grande que el indicado en placa podriacutea producir voltajes altos que pueden dantildear el motor u otro componente

Rodamientos (SHAFT END BRG DE BRG OPP END BRG ODE BRG) Algunos fabricantes proporcionan en la placa de sus motores los datos de los rodamientos que normalmente incluyen el rodamiento del lado acoplamiento o lado carga (shaft- or drive-end bearing) y el rodamiento lado opuesto acoplamiento o lado opuesto carga A pesar que las designaciones pueden variar entre un fabricantes de rodamientos y otro los tipos tamantildeos y modelos normalmente se indican de acuerdo con las normas de los fabricantes americanos de rodamientos mediante un ldquonuacutemero ABMArdquo

Nuacutemero de serie (SERIAL NO o SER NO) Las placas de datos normalmente incluyen la marca y el nuacutemero de serie del motor u otro nuacutemero exclusivo que puede ser usado para seguir la pista del motor a traveacutes del fabricante

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Apeacutendice C Recomendaciones para almacenar los motores

Aspectos baacutesicos para el almacenaje de motoresLos procedimientos apropiados de almacenaje pueden proteger el motor de dantildeos causados por el ambiente Determine los pasos a seguir basaacutendose en el lugar donde estaraacuten y en el tiempo de almacenamiento Menos de un mes Proteja el motor contra el clima y mantenga la temperatura de los bobinados 5-10degC (10-

20degF) por arriba del ambiente (vea maacutes adelante ldquoPreparacioacuten para el almacenajerdquo)

Maacutes de un mes Siga las recomendaciones dadas en ldquoPreparacioacuten para el almacenajerdquo y ldquoMantenimiento perioacutedicordquo de la Paacutegina 32

Estos intervalos de almacenaje y mantenimiento no son definitivos condiciones especiacuteficas ambientales pueden requerir programaciones diferentes No siempre es praacutectico tratar los motores pequentildeos con los mismos cuidados que se brindan a los motores maacutes grandes o maacutes criacuteticos

Preparacioacuten para el almacenaje Almacenamiento en un lugar cerrado Si es posible almacene los motores en un lugar cerrado y en aacutereas lim-

pias secas y calientes

Almacenamiento a intemperie Si esto fuese necesario cubra el motor con una lona hasta el suelo sin apretar-lo demasiado para permitir circulacioacuten de aire suficiente y minimizar la condensacioacuten Proteja el motor contra una inundacioacuten y vapores quiacutemicos peligrosos

Vibracioacuten ambiental Escoja un aacuterea alejada de fuen-tes de vibracioacuten ambiental tales como maquinarias pesadas aacutereas de produccioacuten carreteras muy transit-adas y viacuteas feacuterreas Cuando el motor se encuentra en reposo una exposicioacuten prolongada incluso a pequentildeas vibraciones puede dantildear sus rodamientosndashej for-macioacuten de estriacuteas (ver Figura C1) Si el motor va a ser almacenado en un aacuterea con alta vibracioacuten ambiental asegure el eje para prevenir que se mueva

Posicioacuten Almacene los motores horizontales en posicioacuten horizontal y los motores verticales en una posicioacuten vertical estable

Conserve los bobinados limpios y secos La mejor forma de preservar las propiedades de aislamiento de los bobinados es prevenir la condensacioacuten y la acumu-lacioacuten de humedad A no ser que la temperatura del aacuterea de almacenamiento esteacute controlada mantenga la temperatura de los bobinados 5-10degC (10-20degF) por arriba del ambiente energizando las resistencias de calefaccioacuten (si el motor las tiene) o aplicando ldquovoltaje reducidordquo a una fase del bobinado Otra forma es conservar el bobinado caliente con una fuentes de calor auxiliar por conveccioacuten o soplando aire caliente dentro del motor

Figura C1 El dantildeo del rodamiento que se muestra corresponde a una separacioacuten de los

elementos rodantes Este comenzoacute al estar sometido a vibracioacuten en reposo durante el

transporte o el almacenamiento

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Resistencia de aislamiento (IR) de los bobinados Antes de almacenar el motor mida y registre el valor de la IR corregido a una temperatura estaacutendar y vuelva a hacer lo mismo justo antes de poner el motor en servicio Antes de instalar el motor realice las acciones pertinentes para corregir cualquier descenso en la IR (Vea la Paacutegina 14 ldquoPrueba de Resistencia de aislamiento (IR) rdquo)

Plagas Tome precauciones para evitar que animales e insectos ingresen al motor Roedores serpientes paacutejaros u otros pequentildeos animales pueden dantildear el aislamiento del bobinado ademaacutes las avispas de barro y otros insectos similares pueden obstruir la ventilacioacuten o los agujeros de drenaje

Superficies del motor Recubra con pintura anti-oxidante todas las superficies externas mecanizadas (espe-cialmente las puntas del eje) y en ambientes huacutemedos tambieacuten recubra las zonas del eje en las que apoyan los cojinetes y otras superficies internas En las aacutereas tropicales aplique un fungicida para proteger los devanados Es posible que sea necesario desmontar el motor para remover la pintura protectora antes de poner el motor en servicio

Rodamientos lubricados con grasa Para prevenir la corrosioacuten y la contaminacioacuten durante largos periacuteodos de almacenamiento limpie las boquillas de entrada de grasa y remueva los tapones de drenaje antes de re-engrasar el motor con grasa compatible Despueacutes de la lubricacioacuten purgue el exceso de grasa o la grasa antigua de la caacutemara de lubricacioacuten haciendo funcionar el motor durante al menos 30 minutos con los tapones removidos

Si el motor ha sido almacenado por varios antildeos la grasa probablemente deberaacute estar endurecida y el tubo de drenaje podriacutea estar obstruido con grasa seca En este caso el motor deberaacute desmontarse para retirar la grasa antigua y posteriormente ser re-lubricado antes de su puesta en servicio

Rodamientos lubricados con aceite Siempre drene el aceite antes de mover el motor Despueacutes de situar el motor en el aacuterea de almacenamiento llene el caacuterter con el aceite correcto que tenga los inhibidores de corrosioacuten y oxidacioacuten adecuados Idealmente el aceite deberaacute cubrir completamente el rodamiento sin sobrepasar el cilindro o tubo que sirve para la contencioacuten del aceite o el sello de laberinto Antes de poner el motor en servicio drene y reemplace el aceite

No re-engrase los rodamientos con el drenaje cerrado o mientras el motor esteacute funcionando

Siempre drene el aceite antes de mover el motor De lo contrario el lubricante puede salpicar al exterior y contaminar los bobinados o incluso iniciar un efecto capilar que puede succionar aceite del caacuterter

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Mantenimiento perioacutedico Mensual Inspeccione el aceite para determinar si existen evidencias de humedad oxidacioacuten o contaminantes

Reemplace el aceite siempre que encuentre contaminacioacuten o cada 12 meses

Cada 1 oacute 3 meses Gire el eje manualmente varias veces para conservar la peliacutecula de lubricante en las pistas de los rodamientos o en los ejes de apoyo de los cojinetes Esto tambieacuten ayuda a prevenir dantildeos en los elementos rodantes (ej estriacuteas) que pueden ocurrir con el tiempo debido incluso a pequentildeas vibraciones

Cada 2 oacute 3 meses Mida la resistencia de aislamiento (IR) y compare los resultados corregidos por temperatura con los valores base tomados antes de almacenar el motor Antes de instalar el motor lleve a cabo las acciones necesarias para corregir cualquier descenso en la IR (Vea la Paacutegina 14 ldquoPrueba de Resistencia de aislamiento (IR)rdquo)

Cada 3 meses Inspeccione los rodamientos lubricados con grasa tomando una muestra del tubo de drenaje para ver si hay humedad oxidacioacuten o contaminacioacuten Si existe humedad probablemente los rodamientos pre-senten dantildeos por oxidacioacuten y sea necesario remplazarlos

Cada 5 antildeos Considere reemplazar la grasa y los rodamientos Para entonces el aceite y los ingredientes de la base de la grasa probablemente se hayan separado y las vibraciones de bajo nivel pueden haber causado es-triacuteas en las pistas de los rodamientos Si se ha acumulado humedad entre las bolas y las pistas pueden haberse presentado dantildeos por oxidacioacuten o corrosioacuten

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Glossary

Temperatura ambientendashLa temperatura del medio de refrigeracioacuten circundante conocida comuacutenmente como temperatura ambienteDato baacutesicondashUna medida tomada cuando el motor estaacute en buen estado que se usa como referencia para labores de seguimiento y anaacutelisisTorque maacuteximondashEl maacuteximo torque que el motor podraacute desarrollar a voltaje y frecuencia nominales sin que se presente una caiacuteda abrupta de la velocidad tambieacuten denominado torque de desenganche o par maacuteximoEficienciandashLa relacioacuten entre el trabajo uacutetil realizado y la energiacutea utilizada para producirlo Es la relacioacuten entre la potencia de salida dividida entre la potencia de entradaVelocidad a plena cargandashLa velocidad a la cual cualquier motor produce su potencia de salida nominalTorque a plena cargandashEl torque requerido para producir la potencia nominal a la velocidad de plena cargaMotor de propoacutesito generalndashMotor de induccioacuten de CA con potencia nominal menor o igual a 500 hp construc-cioacuten abierta o cerrada de trabajo continuo disentildeado con paraacutemetros normalizados con caracteriacutesticas estaacutendar para ser utilizado bajo condiciones de servicio sin restricciones en una aplicacioacuten particular (ver la norma NEMAMG1161)Hercio (Hz)ndashTerminologiacutea preferida para ciclos por segundo(frecuencia)Caballo de fuerza (hp)ndashUna unidad para la medida de la potencia de los motores o la velocidad a la que se hace el trabajo Un caballo de fuerza equivale a 33000 lb-pie por minuto (550 lbbullpie por segundo o 746 vatios Tam-bieacuten es la unidad de potencia de los motores fabricados en el continente norte americanoAislamientondashMaterial no conductivo que separa las partes de un motor que conducen corriente o los materiales adyacentes que se encuentran a diferente potencialKilovatio (kW)ndashUna unidad de potencia eleacutectrica Tambieacuten es la unidad de potencia de los motores eleacutectricos fabricados fuera del continente norte americanoCorriente a rotor bloqueadondashCorriente de liacutenea en estado estable medida a frecuencia y voltaje nominales con el rotor en reposoTorque a rotor bloqueadondashEl torque miacutenimo que el motor desarrollaraacute en reposo para todas las posiciones angu-lares del rotor cuando se aplican el voltaje nominal a frecuencia nominalNEMAndashSiglas de la National Electrical ManufacturersAssociationPolosndashLos polos magneacuteticos que se forman dentro del motor debido a la ubicacioacuten y la conexioacuten de los devana-dosIncremento de temperatura nominalndashEs el aumento de temperatura permisible por encima del ambiente para un motor que esteacute funcionando con cargaRotorndashEl elemento rotativo de cualquier motor o generadorDeslizamientondashLa diferencia entre la velocidad sincroacutenica y la velocidad de operacioacuten comparada con la veloci-dad sincroacutenica expresada en porcentaje Tambieacuten es la diferencia entre la velocidad sincroacutenica y la velocidad de operacioacuten expresada en rpm

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Pie suavendashUna condicioacuten en la cual las patas de un motor y la zona de la base en la que se apoyan no se encuen-tran en el mismo planoEstatorndashLa parte estaacutetica del motor este teacutermino describe comuacutenmente la parte estaacutecionaria del motor que con-tiene los devanadosVelocidad sincroacutenicandashLa velocidad del campo magneacutetico rotativo creado por el bobinado del estator Velocidad sincroacutenica = (Frecuencia x 120) (Nuacutemero de polos)TorquendashLa fuerza rotativa producida por un motor Las unidades del torque se expresan en lb-pie o lb-pul (siste-ma Ingleacutes) o newton-metro (sistema meacutetrico)TendenciandashAnaacutelisis del cambio presentado en una medida tomada durante muchos intervalos de medicioacuten

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Bibliografiacutea

ANSIEASA Standard AR100-2015 Recommended Practice for the Repair of Rotating Electrical Apparatus Electrical Apparatus Service Association Inc St Louis MO 2015 (For information call EASA at 314-993-2220 or browse to wwweasacom)

Electrical Engineering Pocket Handbook Electrical Apparatus Service Association Inc St Louis MO 2015 (For information call EASA at 314-993-2220 or visit wwweasacom)

Mechanical Reference Handbook Electrical Apparatus Service Association Inc St Louis MO 2015 (For information call EASA at 314-993-2220 or visit wwweasacom)

NEMA Standard MG 1-2014 Motors and Generators National Electrical Manufacturers Association Rosslyn VA 2014 (For information call NEMA at 703-841-3200 or visit wwwnemaorg)

NEMA Standard MG 10-2013 Energy Management Guide for Selection and Use of Fixed Frequency Medi-um AC Squirrel-Cage Polyphase Induction Motors National Electrical Manufacturers Association Rosslyn VA 2014 (For information call NEMA at 703-841-3200 or visit wwwnemaorg)

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Notas

Electrical Apparatus Service Association Inc1331 Baur Blvd bull St Louis MO 63132 bull 314-993-2220 bull Fax 314-993-1269

Email easainfoeasacom bull Website wwweasacom

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Frecuencia (HZ) La frecuencia normalizada en Norte Ameacuterica es 60 Hz y en otras partes del mundo gen-eralmente es de 50 Hz Si la placa de datos muestra maacutes de una frecuencia tambieacuten deberaacute indicar las caracteriacutesticas que dependen de cada una de ellas El aumento del uso de variadores de frecuencia (VFDs) demanda que exista un rango de frecuencias en la placa de datos Si aparece solo una frecuencia consulte al fabricante antes de accionar el motor con un VFD En las aplicaciones que no usan variadores de frecuencia la norma NEMA MG 1 permite una variacioacuten de solo plusmn5 de la frecuencia

Nuacutemero de fases (PH) Una o tres Los motores incluidos en el alcance de este manual son trifaacutesicos alimenta-dos con tres liacuteneas de corriente alterna (CA)

Corriente nominal(AMPS) La corriente nominal son los amperios a potencia nominal (hp) y a frecuencia y voltaje de placa Exceder el valor de la corriente nominal auacuten en una sola fase acortaraacute la vida teacutermica del bobinado

No trate de calcular la carga de un motor a partir de su corriente La corriente del motor no es directamente proporcional a la carga Condiciones como voltajes de liacutenea des-balanceados tensiones por debajo de la nominal o ambas cosas pueden ocasionar que la corriente se desviacutee de los amperios de placa Para obtener un sistema de corrientes equilibrado en aplicaciones con VFD revise tanto el motor como el drive

Voltaje (VOLTS) La norma NEMA MG 1 define los valores de voltaje normalizados para los motores trifaacutesi-cos Entre los maacutes comunes tenemos 200 230 460 y 575volts

La norma NEMA MG 1 permite que un motor funcione a plusmn10 de su voltaje nominal y al mismo tiempo sentildea-la que esto puede acarrear problemas en el funcionamiento del motor (ej eficiencia) Por ejemplo si el voltaje aplicado se reduce un 10 el motor desarrollaraacute como miacutenimo un 20 menos de torque (par) La corriente de liacutenea tambieacuten puede aumentar (un 10 o maacutes) al igual que la temperatura de operacioacuten del motor

Algunos fabricantes indican en la placa diferentes valores de voltajes tales como los populares 208- 230460 V Dado que la tolerancia NEMA de plusmn10 aplicada a un voltaje de 230 voltios cubre la tensioacuten de 207 voltios (230 x 90 = 207) esto parece seguro El problema es que la tensioacuten real de una fuente de voltaje de 208 voltios puede caer tambieacuten por debajo de los 207 voltios

Ademaacutes aunque sea permitido ordenar la fabricacioacuten de un motor de 480 voltios para conectarlo en una red de 480 voltios no es recomendable En este caso el voltaje normalizado del motor deberiacutea ser de 460 voltios considerando que podriacutea haber una caiacuteda en la tensioacuten de liacutenea

La temperatura de operacioacuten a plena carga de un motor puede ser mayor funcionando con un voltaje des-balanceado que con un voltaje balanceado La eficiencia y la vida uacutetil del bobinado pueden disminuir incluso si la potencia del motor ha sido derrateada

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El desbalance de voltaje (ej diferentes vol-tajes de fase) con frecuencia es ignorado No obstante la norma NEMA MG 1 demanda la reduccioacuten de la potencia nominal si el desbal-ance es mayor al 1 Al maacuteximo desbalance de voltaje permitido del 5 la potencia se debe reducir un 25 (Figura B2) No con-funda desbalance de voltaje con variacioacuten de voltaje Como consecuencia de las peacuterdidas adicionales asociadas a ello un desbalance de voltaje tambieacuten reduce la eficiencia del motor

Letra coacutedigo para determinar los kVA a rotor bloqueado (CODE) La norma NEMA MG 1 10372 define los kVA por hp a rotor bloquea-do con una serie de letras coacutedigo (que van desde la A hasta la V)Generalmente entre maacutes alejada se encuentre la letra coacutedigo de la A mayor seraacute la corriente de Inrush por hp Un motor de repuesto con una letra coacutedigo ldquomayorrdquo puede requerir aguas arriba de la in-stalacioacuten aparamenta eleacutectrica diferente como un arrancador maacutes grande

Disentildeo (DES NEMA DESIGN DESIGN) La norma NEMA MG 1 119 define cuatro tipos de disentildeos de mo-tor (A B C y D) en teacuterminos de las caracteriacutesticas de torque(par) y corriente (ver las Tablas B2 y B3 y la Figura B3) La mayoriacutea de motores son fabricados con Disentildeo B debido a su relativa alta eficiencia y sus caracteriacutesticas de torque (par) Los motores con Disentildeo A pueden ser maacutes eficientes pero se emplean con menos frecuencia debido a que su relativa alta corriente de arranque puede causar molestos disparos en el sistema de proteccioacuten del motor Los motores con Disentildeo A tambieacuten pueden requerir arrancadores maacutes grandes que los normalizados

Tabla B2 Disentildeos NEMA versus caracteriacutesticas de torque y corriente

Disentildeo NEMA A B C D

Corriente a rotor bloqueado Alta Media Media Media

Torque a rotor bloqueado Medio Medio Alto Muy alto

Torque maacuteximo Alto Medio Alto Muy alto

Figura B2 Curva de derrateo por desbalance de voltaje

En la placa de datos designaciones que emplean letras similares tambieacuten representan otras carac-teriacutesticas del motor Lea cuidadosamente la placa para evitar mal interpretar la letra coacutedigo el disentildeo y la clase de aislamiento del motor

10

09

08

75 0 1 2 3 4 5

Porcentaje dedesbalance devoltaje

Desviacioacuten maacutex del voltaje promedioVoltaje promedio= 100 x

Ejemplo El voltaje promedio de 460 467 y 450 es 459 V La desviacioacuten maacutexima del promedio es 9 y el

de desbalance = 100 x = 1964599

FACT

OR D

E DE

RRAT

EO

DE DESBALANCE DE VOLTAJE

(Referencia NEMA Std MG 1 1436)

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Tabla B3 Aplicaciones tiacutepicas para diferentes disentildeos

Disentildeos NEMA Aplicaciones

A y B Ventiladores sopladores de aire bombas centriacutefugas compresores descargados y car-gas que requieran torques relativamente bajos

Disentildeo C Transportadores trituradoras bombas reciprocantes y compresores donde se requieren arranques con carga

Disentildeo D Picos de carga elevados que requieren grandes variaciones de velocidad como pun-zonadoras al igual que polipastos y ascensores

Torq

ue (

del

torq

ue a

ple

na c

arga

)

Velocidad ( de la velocidad sincroacutenica)

0

50

100

150

200

250

300

200 40 60 80 100

Disentildeo C oacute H

Disentildeo D

Disentildeo A B oacute N

Eficiencia nominal (NOM EFF) La eficiencia se define como la potencia de salida dividida entre la potencia de entrada expresada como porcentaje(SalidaEntrada) x 100NEMA requiere que la eficiencia de placa sea el valor ldquonominalrdquo basado en el promedio del mayor grupo de motores con el mismo disentildeo La eficiencia real de cualquier motor deberaacute estar dentro de un margen de toler-ancia basado en una variacioacuten en las peacuterdidas del motor de plusmn20 La eficiencia nominal a menudo es utilizada para calcular el consumo de energiacutea La eficiencia nominal debe ser incluida en la placa de datos de los mo-tores polifaacutesicos cuando asiacute lo exija la norma NEMA Std MG11259

Factor de servicio (SF) En una placa de datos es necesario indicar el valor del factor de servicio solo si es mayor de 10 Las normas industriales incluyen factores de servicio de 10 para motores totalmente cerrados

Figura B3 Curvas torque-velocidad para motores con disentildeo NEMA

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y de 115 para motores abiertos Tambieacuten hay disponibles una gran cantidad de motores totalmente cerrados enfriados con ventilador con factor de servicio 115 y existen motores con factores de servicio de 125 14 y maacutes altos

A frecuencia y voltaje nominales la sobrecarga permisible para un motor con un factor de servicio indicado en la placa es igual a la carga nominal multiplicada por ese factor de servicio Sin embargo tal operacioacuten afectaraacute de forma adversa la eficiencia el factor de potencia y el incremento de temperatura del motor

Protegido teacutermicamente (THERMALLY PROTECTED) Las palabras ldquoPROTEGIDO TERMICAMENTErdquo son necesarias si el motor proporciona toda la proteccioacuten descrita en la norma NEMA MG1 1256 (ver norma NEMA Std MG1 172 y 173)

Proteccioacuten por sobre-temperatura(OVERTEMP PROT_ ) Para identificar el tipo de proteccioacuten en motores con potencias nominales superiores a 1 hp provistos con dispositivos o sistemas de proteccioacuten por sobre-tem-peratura se debe escribir en el espacio en blanco un nuacutemero seguacuten lo establecido por la norma NEMA MG1 1257

Otros teacuterminosOtros teacuterminos que podriacutean aparecer en una placa NEMA incluyen Factor de potencia (FP) y condensadores de correccioacuten (MAX KVAR or MAX CORR KVAR) El factor de po-

tencia es la relacioacuten entre la potencia activa (vatios) y la potencia aparente (voltio amperios) del motor a plena carga Si el factor de potencia estaacute indicado en la placa NEMA recomienda expresarlo en porcentaje (no es un requisito)

La placa de datos tambieacuten puede indicar la capacidad maacutexima del condensador empleado para corregir el fac-tor de potencia con un texto como MAX CORR KVAR seguido de un valor numeacuterico en kilovars Utilizar un condensador maacutes grande que el indicado en placa podriacutea producir voltajes altos que pueden dantildear el motor u otro componente

Rodamientos (SHAFT END BRG DE BRG OPP END BRG ODE BRG) Algunos fabricantes proporcionan en la placa de sus motores los datos de los rodamientos que normalmente incluyen el rodamiento del lado acoplamiento o lado carga (shaft- or drive-end bearing) y el rodamiento lado opuesto acoplamiento o lado opuesto carga A pesar que las designaciones pueden variar entre un fabricantes de rodamientos y otro los tipos tamantildeos y modelos normalmente se indican de acuerdo con las normas de los fabricantes americanos de rodamientos mediante un ldquonuacutemero ABMArdquo

Nuacutemero de serie (SERIAL NO o SER NO) Las placas de datos normalmente incluyen la marca y el nuacutemero de serie del motor u otro nuacutemero exclusivo que puede ser usado para seguir la pista del motor a traveacutes del fabricante

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Apeacutendice C Recomendaciones para almacenar los motores

Aspectos baacutesicos para el almacenaje de motoresLos procedimientos apropiados de almacenaje pueden proteger el motor de dantildeos causados por el ambiente Determine los pasos a seguir basaacutendose en el lugar donde estaraacuten y en el tiempo de almacenamiento Menos de un mes Proteja el motor contra el clima y mantenga la temperatura de los bobinados 5-10degC (10-

20degF) por arriba del ambiente (vea maacutes adelante ldquoPreparacioacuten para el almacenajerdquo)

Maacutes de un mes Siga las recomendaciones dadas en ldquoPreparacioacuten para el almacenajerdquo y ldquoMantenimiento perioacutedicordquo de la Paacutegina 32

Estos intervalos de almacenaje y mantenimiento no son definitivos condiciones especiacuteficas ambientales pueden requerir programaciones diferentes No siempre es praacutectico tratar los motores pequentildeos con los mismos cuidados que se brindan a los motores maacutes grandes o maacutes criacuteticos

Preparacioacuten para el almacenaje Almacenamiento en un lugar cerrado Si es posible almacene los motores en un lugar cerrado y en aacutereas lim-

pias secas y calientes

Almacenamiento a intemperie Si esto fuese necesario cubra el motor con una lona hasta el suelo sin apretar-lo demasiado para permitir circulacioacuten de aire suficiente y minimizar la condensacioacuten Proteja el motor contra una inundacioacuten y vapores quiacutemicos peligrosos

Vibracioacuten ambiental Escoja un aacuterea alejada de fuen-tes de vibracioacuten ambiental tales como maquinarias pesadas aacutereas de produccioacuten carreteras muy transit-adas y viacuteas feacuterreas Cuando el motor se encuentra en reposo una exposicioacuten prolongada incluso a pequentildeas vibraciones puede dantildear sus rodamientosndashej for-macioacuten de estriacuteas (ver Figura C1) Si el motor va a ser almacenado en un aacuterea con alta vibracioacuten ambiental asegure el eje para prevenir que se mueva

Posicioacuten Almacene los motores horizontales en posicioacuten horizontal y los motores verticales en una posicioacuten vertical estable

Conserve los bobinados limpios y secos La mejor forma de preservar las propiedades de aislamiento de los bobinados es prevenir la condensacioacuten y la acumu-lacioacuten de humedad A no ser que la temperatura del aacuterea de almacenamiento esteacute controlada mantenga la temperatura de los bobinados 5-10degC (10-20degF) por arriba del ambiente energizando las resistencias de calefaccioacuten (si el motor las tiene) o aplicando ldquovoltaje reducidordquo a una fase del bobinado Otra forma es conservar el bobinado caliente con una fuentes de calor auxiliar por conveccioacuten o soplando aire caliente dentro del motor

Figura C1 El dantildeo del rodamiento que se muestra corresponde a una separacioacuten de los

elementos rodantes Este comenzoacute al estar sometido a vibracioacuten en reposo durante el

transporte o el almacenamiento

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Resistencia de aislamiento (IR) de los bobinados Antes de almacenar el motor mida y registre el valor de la IR corregido a una temperatura estaacutendar y vuelva a hacer lo mismo justo antes de poner el motor en servicio Antes de instalar el motor realice las acciones pertinentes para corregir cualquier descenso en la IR (Vea la Paacutegina 14 ldquoPrueba de Resistencia de aislamiento (IR) rdquo)

Plagas Tome precauciones para evitar que animales e insectos ingresen al motor Roedores serpientes paacutejaros u otros pequentildeos animales pueden dantildear el aislamiento del bobinado ademaacutes las avispas de barro y otros insectos similares pueden obstruir la ventilacioacuten o los agujeros de drenaje

Superficies del motor Recubra con pintura anti-oxidante todas las superficies externas mecanizadas (espe-cialmente las puntas del eje) y en ambientes huacutemedos tambieacuten recubra las zonas del eje en las que apoyan los cojinetes y otras superficies internas En las aacutereas tropicales aplique un fungicida para proteger los devanados Es posible que sea necesario desmontar el motor para remover la pintura protectora antes de poner el motor en servicio

Rodamientos lubricados con grasa Para prevenir la corrosioacuten y la contaminacioacuten durante largos periacuteodos de almacenamiento limpie las boquillas de entrada de grasa y remueva los tapones de drenaje antes de re-engrasar el motor con grasa compatible Despueacutes de la lubricacioacuten purgue el exceso de grasa o la grasa antigua de la caacutemara de lubricacioacuten haciendo funcionar el motor durante al menos 30 minutos con los tapones removidos

Si el motor ha sido almacenado por varios antildeos la grasa probablemente deberaacute estar endurecida y el tubo de drenaje podriacutea estar obstruido con grasa seca En este caso el motor deberaacute desmontarse para retirar la grasa antigua y posteriormente ser re-lubricado antes de su puesta en servicio

Rodamientos lubricados con aceite Siempre drene el aceite antes de mover el motor Despueacutes de situar el motor en el aacuterea de almacenamiento llene el caacuterter con el aceite correcto que tenga los inhibidores de corrosioacuten y oxidacioacuten adecuados Idealmente el aceite deberaacute cubrir completamente el rodamiento sin sobrepasar el cilindro o tubo que sirve para la contencioacuten del aceite o el sello de laberinto Antes de poner el motor en servicio drene y reemplace el aceite

No re-engrase los rodamientos con el drenaje cerrado o mientras el motor esteacute funcionando

Siempre drene el aceite antes de mover el motor De lo contrario el lubricante puede salpicar al exterior y contaminar los bobinados o incluso iniciar un efecto capilar que puede succionar aceite del caacuterter

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Mantenimiento perioacutedico Mensual Inspeccione el aceite para determinar si existen evidencias de humedad oxidacioacuten o contaminantes

Reemplace el aceite siempre que encuentre contaminacioacuten o cada 12 meses

Cada 1 oacute 3 meses Gire el eje manualmente varias veces para conservar la peliacutecula de lubricante en las pistas de los rodamientos o en los ejes de apoyo de los cojinetes Esto tambieacuten ayuda a prevenir dantildeos en los elementos rodantes (ej estriacuteas) que pueden ocurrir con el tiempo debido incluso a pequentildeas vibraciones

Cada 2 oacute 3 meses Mida la resistencia de aislamiento (IR) y compare los resultados corregidos por temperatura con los valores base tomados antes de almacenar el motor Antes de instalar el motor lleve a cabo las acciones necesarias para corregir cualquier descenso en la IR (Vea la Paacutegina 14 ldquoPrueba de Resistencia de aislamiento (IR)rdquo)

Cada 3 meses Inspeccione los rodamientos lubricados con grasa tomando una muestra del tubo de drenaje para ver si hay humedad oxidacioacuten o contaminacioacuten Si existe humedad probablemente los rodamientos pre-senten dantildeos por oxidacioacuten y sea necesario remplazarlos

Cada 5 antildeos Considere reemplazar la grasa y los rodamientos Para entonces el aceite y los ingredientes de la base de la grasa probablemente se hayan separado y las vibraciones de bajo nivel pueden haber causado es-triacuteas en las pistas de los rodamientos Si se ha acumulado humedad entre las bolas y las pistas pueden haberse presentado dantildeos por oxidacioacuten o corrosioacuten

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Glossary

Temperatura ambientendashLa temperatura del medio de refrigeracioacuten circundante conocida comuacutenmente como temperatura ambienteDato baacutesicondashUna medida tomada cuando el motor estaacute en buen estado que se usa como referencia para labores de seguimiento y anaacutelisisTorque maacuteximondashEl maacuteximo torque que el motor podraacute desarrollar a voltaje y frecuencia nominales sin que se presente una caiacuteda abrupta de la velocidad tambieacuten denominado torque de desenganche o par maacuteximoEficienciandashLa relacioacuten entre el trabajo uacutetil realizado y la energiacutea utilizada para producirlo Es la relacioacuten entre la potencia de salida dividida entre la potencia de entradaVelocidad a plena cargandashLa velocidad a la cual cualquier motor produce su potencia de salida nominalTorque a plena cargandashEl torque requerido para producir la potencia nominal a la velocidad de plena cargaMotor de propoacutesito generalndashMotor de induccioacuten de CA con potencia nominal menor o igual a 500 hp construc-cioacuten abierta o cerrada de trabajo continuo disentildeado con paraacutemetros normalizados con caracteriacutesticas estaacutendar para ser utilizado bajo condiciones de servicio sin restricciones en una aplicacioacuten particular (ver la norma NEMAMG1161)Hercio (Hz)ndashTerminologiacutea preferida para ciclos por segundo(frecuencia)Caballo de fuerza (hp)ndashUna unidad para la medida de la potencia de los motores o la velocidad a la que se hace el trabajo Un caballo de fuerza equivale a 33000 lb-pie por minuto (550 lbbullpie por segundo o 746 vatios Tam-bieacuten es la unidad de potencia de los motores fabricados en el continente norte americanoAislamientondashMaterial no conductivo que separa las partes de un motor que conducen corriente o los materiales adyacentes que se encuentran a diferente potencialKilovatio (kW)ndashUna unidad de potencia eleacutectrica Tambieacuten es la unidad de potencia de los motores eleacutectricos fabricados fuera del continente norte americanoCorriente a rotor bloqueadondashCorriente de liacutenea en estado estable medida a frecuencia y voltaje nominales con el rotor en reposoTorque a rotor bloqueadondashEl torque miacutenimo que el motor desarrollaraacute en reposo para todas las posiciones angu-lares del rotor cuando se aplican el voltaje nominal a frecuencia nominalNEMAndashSiglas de la National Electrical ManufacturersAssociationPolosndashLos polos magneacuteticos que se forman dentro del motor debido a la ubicacioacuten y la conexioacuten de los devana-dosIncremento de temperatura nominalndashEs el aumento de temperatura permisible por encima del ambiente para un motor que esteacute funcionando con cargaRotorndashEl elemento rotativo de cualquier motor o generadorDeslizamientondashLa diferencia entre la velocidad sincroacutenica y la velocidad de operacioacuten comparada con la veloci-dad sincroacutenica expresada en porcentaje Tambieacuten es la diferencia entre la velocidad sincroacutenica y la velocidad de operacioacuten expresada en rpm

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Pie suavendashUna condicioacuten en la cual las patas de un motor y la zona de la base en la que se apoyan no se encuen-tran en el mismo planoEstatorndashLa parte estaacutetica del motor este teacutermino describe comuacutenmente la parte estaacutecionaria del motor que con-tiene los devanadosVelocidad sincroacutenicandashLa velocidad del campo magneacutetico rotativo creado por el bobinado del estator Velocidad sincroacutenica = (Frecuencia x 120) (Nuacutemero de polos)TorquendashLa fuerza rotativa producida por un motor Las unidades del torque se expresan en lb-pie o lb-pul (siste-ma Ingleacutes) o newton-metro (sistema meacutetrico)TendenciandashAnaacutelisis del cambio presentado en una medida tomada durante muchos intervalos de medicioacuten

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Bibliografiacutea

ANSIEASA Standard AR100-2015 Recommended Practice for the Repair of Rotating Electrical Apparatus Electrical Apparatus Service Association Inc St Louis MO 2015 (For information call EASA at 314-993-2220 or browse to wwweasacom)

Electrical Engineering Pocket Handbook Electrical Apparatus Service Association Inc St Louis MO 2015 (For information call EASA at 314-993-2220 or visit wwweasacom)

Mechanical Reference Handbook Electrical Apparatus Service Association Inc St Louis MO 2015 (For information call EASA at 314-993-2220 or visit wwweasacom)

NEMA Standard MG 1-2014 Motors and Generators National Electrical Manufacturers Association Rosslyn VA 2014 (For information call NEMA at 703-841-3200 or visit wwwnemaorg)

NEMA Standard MG 10-2013 Energy Management Guide for Selection and Use of Fixed Frequency Medi-um AC Squirrel-Cage Polyphase Induction Motors National Electrical Manufacturers Association Rosslyn VA 2014 (For information call NEMA at 703-841-3200 or visit wwwnemaorg)

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Notas

Electrical Apparatus Service Association Inc1331 Baur Blvd bull St Louis MO 63132 bull 314-993-2220 bull Fax 314-993-1269

Email easainfoeasacom bull Website wwweasacom

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  • _GoBack
  • 1 Instalacioacuten arranque e informacioacuten baacutesica
    • 11 Consideraciones baacutesicas del sistema
    • 12 Instalacioacuten
    • 13 Procedimientos de arranque
    • 14 Datos baacutesicos
    • 15 Gestioacuten total del motor
      • 2 Seguimiento operacional y mantenimiento
        • 21 Aplicacioacuten-consideraciones especiacuteficas
        • 22 Mantenimiento preventivo predictivo y basado en la confiabilidad
        • 23 Inspeccioacuten y pruebas
        • 24 Re-engrase de los rodamientos
          • Datos baacutesicos del motor y de su instalaci
            • Formato de muestra
            • Otros teacuterminos
              • Como leer la placa de datos de un motor
                • Informacioacuten necesaria
                • Mantenimiento perioacutedico
                  • Recomendaciones para almacenar los motores
                    • Aspectos baacutesicos para el almacenaje de motores
                    • Preparacioacuten para el almacenaje
                      • Notas
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El desbalance de voltaje (ej diferentes vol-tajes de fase) con frecuencia es ignorado No obstante la norma NEMA MG 1 demanda la reduccioacuten de la potencia nominal si el desbal-ance es mayor al 1 Al maacuteximo desbalance de voltaje permitido del 5 la potencia se debe reducir un 25 (Figura B2) No con-funda desbalance de voltaje con variacioacuten de voltaje Como consecuencia de las peacuterdidas adicionales asociadas a ello un desbalance de voltaje tambieacuten reduce la eficiencia del motor

Letra coacutedigo para determinar los kVA a rotor bloqueado (CODE) La norma NEMA MG 1 10372 define los kVA por hp a rotor bloquea-do con una serie de letras coacutedigo (que van desde la A hasta la V)Generalmente entre maacutes alejada se encuentre la letra coacutedigo de la A mayor seraacute la corriente de Inrush por hp Un motor de repuesto con una letra coacutedigo ldquomayorrdquo puede requerir aguas arriba de la in-stalacioacuten aparamenta eleacutectrica diferente como un arrancador maacutes grande

Disentildeo (DES NEMA DESIGN DESIGN) La norma NEMA MG 1 119 define cuatro tipos de disentildeos de mo-tor (A B C y D) en teacuterminos de las caracteriacutesticas de torque(par) y corriente (ver las Tablas B2 y B3 y la Figura B3) La mayoriacutea de motores son fabricados con Disentildeo B debido a su relativa alta eficiencia y sus caracteriacutesticas de torque (par) Los motores con Disentildeo A pueden ser maacutes eficientes pero se emplean con menos frecuencia debido a que su relativa alta corriente de arranque puede causar molestos disparos en el sistema de proteccioacuten del motor Los motores con Disentildeo A tambieacuten pueden requerir arrancadores maacutes grandes que los normalizados

Tabla B2 Disentildeos NEMA versus caracteriacutesticas de torque y corriente

Disentildeo NEMA A B C D

Corriente a rotor bloqueado Alta Media Media Media

Torque a rotor bloqueado Medio Medio Alto Muy alto

Torque maacuteximo Alto Medio Alto Muy alto

Figura B2 Curva de derrateo por desbalance de voltaje

En la placa de datos designaciones que emplean letras similares tambieacuten representan otras carac-teriacutesticas del motor Lea cuidadosamente la placa para evitar mal interpretar la letra coacutedigo el disentildeo y la clase de aislamiento del motor

10

09

08

75 0 1 2 3 4 5

Porcentaje dedesbalance devoltaje

Desviacioacuten maacutex del voltaje promedioVoltaje promedio= 100 x

Ejemplo El voltaje promedio de 460 467 y 450 es 459 V La desviacioacuten maacutexima del promedio es 9 y el

de desbalance = 100 x = 1964599

FACT

OR D

E DE

RRAT

EO

DE DESBALANCE DE VOLTAJE

(Referencia NEMA Std MG 1 1436)

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Tabla B3 Aplicaciones tiacutepicas para diferentes disentildeos

Disentildeos NEMA Aplicaciones

A y B Ventiladores sopladores de aire bombas centriacutefugas compresores descargados y car-gas que requieran torques relativamente bajos

Disentildeo C Transportadores trituradoras bombas reciprocantes y compresores donde se requieren arranques con carga

Disentildeo D Picos de carga elevados que requieren grandes variaciones de velocidad como pun-zonadoras al igual que polipastos y ascensores

Torq

ue (

del

torq

ue a

ple

na c

arga

)

Velocidad ( de la velocidad sincroacutenica)

0

50

100

150

200

250

300

200 40 60 80 100

Disentildeo C oacute H

Disentildeo D

Disentildeo A B oacute N

Eficiencia nominal (NOM EFF) La eficiencia se define como la potencia de salida dividida entre la potencia de entrada expresada como porcentaje(SalidaEntrada) x 100NEMA requiere que la eficiencia de placa sea el valor ldquonominalrdquo basado en el promedio del mayor grupo de motores con el mismo disentildeo La eficiencia real de cualquier motor deberaacute estar dentro de un margen de toler-ancia basado en una variacioacuten en las peacuterdidas del motor de plusmn20 La eficiencia nominal a menudo es utilizada para calcular el consumo de energiacutea La eficiencia nominal debe ser incluida en la placa de datos de los mo-tores polifaacutesicos cuando asiacute lo exija la norma NEMA Std MG11259

Factor de servicio (SF) En una placa de datos es necesario indicar el valor del factor de servicio solo si es mayor de 10 Las normas industriales incluyen factores de servicio de 10 para motores totalmente cerrados

Figura B3 Curvas torque-velocidad para motores con disentildeo NEMA

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y de 115 para motores abiertos Tambieacuten hay disponibles una gran cantidad de motores totalmente cerrados enfriados con ventilador con factor de servicio 115 y existen motores con factores de servicio de 125 14 y maacutes altos

A frecuencia y voltaje nominales la sobrecarga permisible para un motor con un factor de servicio indicado en la placa es igual a la carga nominal multiplicada por ese factor de servicio Sin embargo tal operacioacuten afectaraacute de forma adversa la eficiencia el factor de potencia y el incremento de temperatura del motor

Protegido teacutermicamente (THERMALLY PROTECTED) Las palabras ldquoPROTEGIDO TERMICAMENTErdquo son necesarias si el motor proporciona toda la proteccioacuten descrita en la norma NEMA MG1 1256 (ver norma NEMA Std MG1 172 y 173)

Proteccioacuten por sobre-temperatura(OVERTEMP PROT_ ) Para identificar el tipo de proteccioacuten en motores con potencias nominales superiores a 1 hp provistos con dispositivos o sistemas de proteccioacuten por sobre-tem-peratura se debe escribir en el espacio en blanco un nuacutemero seguacuten lo establecido por la norma NEMA MG1 1257

Otros teacuterminosOtros teacuterminos que podriacutean aparecer en una placa NEMA incluyen Factor de potencia (FP) y condensadores de correccioacuten (MAX KVAR or MAX CORR KVAR) El factor de po-

tencia es la relacioacuten entre la potencia activa (vatios) y la potencia aparente (voltio amperios) del motor a plena carga Si el factor de potencia estaacute indicado en la placa NEMA recomienda expresarlo en porcentaje (no es un requisito)

La placa de datos tambieacuten puede indicar la capacidad maacutexima del condensador empleado para corregir el fac-tor de potencia con un texto como MAX CORR KVAR seguido de un valor numeacuterico en kilovars Utilizar un condensador maacutes grande que el indicado en placa podriacutea producir voltajes altos que pueden dantildear el motor u otro componente

Rodamientos (SHAFT END BRG DE BRG OPP END BRG ODE BRG) Algunos fabricantes proporcionan en la placa de sus motores los datos de los rodamientos que normalmente incluyen el rodamiento del lado acoplamiento o lado carga (shaft- or drive-end bearing) y el rodamiento lado opuesto acoplamiento o lado opuesto carga A pesar que las designaciones pueden variar entre un fabricantes de rodamientos y otro los tipos tamantildeos y modelos normalmente se indican de acuerdo con las normas de los fabricantes americanos de rodamientos mediante un ldquonuacutemero ABMArdquo

Nuacutemero de serie (SERIAL NO o SER NO) Las placas de datos normalmente incluyen la marca y el nuacutemero de serie del motor u otro nuacutemero exclusivo que puede ser usado para seguir la pista del motor a traveacutes del fabricante

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Apeacutendice C Recomendaciones para almacenar los motores

Aspectos baacutesicos para el almacenaje de motoresLos procedimientos apropiados de almacenaje pueden proteger el motor de dantildeos causados por el ambiente Determine los pasos a seguir basaacutendose en el lugar donde estaraacuten y en el tiempo de almacenamiento Menos de un mes Proteja el motor contra el clima y mantenga la temperatura de los bobinados 5-10degC (10-

20degF) por arriba del ambiente (vea maacutes adelante ldquoPreparacioacuten para el almacenajerdquo)

Maacutes de un mes Siga las recomendaciones dadas en ldquoPreparacioacuten para el almacenajerdquo y ldquoMantenimiento perioacutedicordquo de la Paacutegina 32

Estos intervalos de almacenaje y mantenimiento no son definitivos condiciones especiacuteficas ambientales pueden requerir programaciones diferentes No siempre es praacutectico tratar los motores pequentildeos con los mismos cuidados que se brindan a los motores maacutes grandes o maacutes criacuteticos

Preparacioacuten para el almacenaje Almacenamiento en un lugar cerrado Si es posible almacene los motores en un lugar cerrado y en aacutereas lim-

pias secas y calientes

Almacenamiento a intemperie Si esto fuese necesario cubra el motor con una lona hasta el suelo sin apretar-lo demasiado para permitir circulacioacuten de aire suficiente y minimizar la condensacioacuten Proteja el motor contra una inundacioacuten y vapores quiacutemicos peligrosos

Vibracioacuten ambiental Escoja un aacuterea alejada de fuen-tes de vibracioacuten ambiental tales como maquinarias pesadas aacutereas de produccioacuten carreteras muy transit-adas y viacuteas feacuterreas Cuando el motor se encuentra en reposo una exposicioacuten prolongada incluso a pequentildeas vibraciones puede dantildear sus rodamientosndashej for-macioacuten de estriacuteas (ver Figura C1) Si el motor va a ser almacenado en un aacuterea con alta vibracioacuten ambiental asegure el eje para prevenir que se mueva

Posicioacuten Almacene los motores horizontales en posicioacuten horizontal y los motores verticales en una posicioacuten vertical estable

Conserve los bobinados limpios y secos La mejor forma de preservar las propiedades de aislamiento de los bobinados es prevenir la condensacioacuten y la acumu-lacioacuten de humedad A no ser que la temperatura del aacuterea de almacenamiento esteacute controlada mantenga la temperatura de los bobinados 5-10degC (10-20degF) por arriba del ambiente energizando las resistencias de calefaccioacuten (si el motor las tiene) o aplicando ldquovoltaje reducidordquo a una fase del bobinado Otra forma es conservar el bobinado caliente con una fuentes de calor auxiliar por conveccioacuten o soplando aire caliente dentro del motor

Figura C1 El dantildeo del rodamiento que se muestra corresponde a una separacioacuten de los

elementos rodantes Este comenzoacute al estar sometido a vibracioacuten en reposo durante el

transporte o el almacenamiento

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Resistencia de aislamiento (IR) de los bobinados Antes de almacenar el motor mida y registre el valor de la IR corregido a una temperatura estaacutendar y vuelva a hacer lo mismo justo antes de poner el motor en servicio Antes de instalar el motor realice las acciones pertinentes para corregir cualquier descenso en la IR (Vea la Paacutegina 14 ldquoPrueba de Resistencia de aislamiento (IR) rdquo)

Plagas Tome precauciones para evitar que animales e insectos ingresen al motor Roedores serpientes paacutejaros u otros pequentildeos animales pueden dantildear el aislamiento del bobinado ademaacutes las avispas de barro y otros insectos similares pueden obstruir la ventilacioacuten o los agujeros de drenaje

Superficies del motor Recubra con pintura anti-oxidante todas las superficies externas mecanizadas (espe-cialmente las puntas del eje) y en ambientes huacutemedos tambieacuten recubra las zonas del eje en las que apoyan los cojinetes y otras superficies internas En las aacutereas tropicales aplique un fungicida para proteger los devanados Es posible que sea necesario desmontar el motor para remover la pintura protectora antes de poner el motor en servicio

Rodamientos lubricados con grasa Para prevenir la corrosioacuten y la contaminacioacuten durante largos periacuteodos de almacenamiento limpie las boquillas de entrada de grasa y remueva los tapones de drenaje antes de re-engrasar el motor con grasa compatible Despueacutes de la lubricacioacuten purgue el exceso de grasa o la grasa antigua de la caacutemara de lubricacioacuten haciendo funcionar el motor durante al menos 30 minutos con los tapones removidos

Si el motor ha sido almacenado por varios antildeos la grasa probablemente deberaacute estar endurecida y el tubo de drenaje podriacutea estar obstruido con grasa seca En este caso el motor deberaacute desmontarse para retirar la grasa antigua y posteriormente ser re-lubricado antes de su puesta en servicio

Rodamientos lubricados con aceite Siempre drene el aceite antes de mover el motor Despueacutes de situar el motor en el aacuterea de almacenamiento llene el caacuterter con el aceite correcto que tenga los inhibidores de corrosioacuten y oxidacioacuten adecuados Idealmente el aceite deberaacute cubrir completamente el rodamiento sin sobrepasar el cilindro o tubo que sirve para la contencioacuten del aceite o el sello de laberinto Antes de poner el motor en servicio drene y reemplace el aceite

No re-engrase los rodamientos con el drenaje cerrado o mientras el motor esteacute funcionando

Siempre drene el aceite antes de mover el motor De lo contrario el lubricante puede salpicar al exterior y contaminar los bobinados o incluso iniciar un efecto capilar que puede succionar aceite del caacuterter

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Mantenimiento perioacutedico Mensual Inspeccione el aceite para determinar si existen evidencias de humedad oxidacioacuten o contaminantes

Reemplace el aceite siempre que encuentre contaminacioacuten o cada 12 meses

Cada 1 oacute 3 meses Gire el eje manualmente varias veces para conservar la peliacutecula de lubricante en las pistas de los rodamientos o en los ejes de apoyo de los cojinetes Esto tambieacuten ayuda a prevenir dantildeos en los elementos rodantes (ej estriacuteas) que pueden ocurrir con el tiempo debido incluso a pequentildeas vibraciones

Cada 2 oacute 3 meses Mida la resistencia de aislamiento (IR) y compare los resultados corregidos por temperatura con los valores base tomados antes de almacenar el motor Antes de instalar el motor lleve a cabo las acciones necesarias para corregir cualquier descenso en la IR (Vea la Paacutegina 14 ldquoPrueba de Resistencia de aislamiento (IR)rdquo)

Cada 3 meses Inspeccione los rodamientos lubricados con grasa tomando una muestra del tubo de drenaje para ver si hay humedad oxidacioacuten o contaminacioacuten Si existe humedad probablemente los rodamientos pre-senten dantildeos por oxidacioacuten y sea necesario remplazarlos

Cada 5 antildeos Considere reemplazar la grasa y los rodamientos Para entonces el aceite y los ingredientes de la base de la grasa probablemente se hayan separado y las vibraciones de bajo nivel pueden haber causado es-triacuteas en las pistas de los rodamientos Si se ha acumulado humedad entre las bolas y las pistas pueden haberse presentado dantildeos por oxidacioacuten o corrosioacuten

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Glossary

Temperatura ambientendashLa temperatura del medio de refrigeracioacuten circundante conocida comuacutenmente como temperatura ambienteDato baacutesicondashUna medida tomada cuando el motor estaacute en buen estado que se usa como referencia para labores de seguimiento y anaacutelisisTorque maacuteximondashEl maacuteximo torque que el motor podraacute desarrollar a voltaje y frecuencia nominales sin que se presente una caiacuteda abrupta de la velocidad tambieacuten denominado torque de desenganche o par maacuteximoEficienciandashLa relacioacuten entre el trabajo uacutetil realizado y la energiacutea utilizada para producirlo Es la relacioacuten entre la potencia de salida dividida entre la potencia de entradaVelocidad a plena cargandashLa velocidad a la cual cualquier motor produce su potencia de salida nominalTorque a plena cargandashEl torque requerido para producir la potencia nominal a la velocidad de plena cargaMotor de propoacutesito generalndashMotor de induccioacuten de CA con potencia nominal menor o igual a 500 hp construc-cioacuten abierta o cerrada de trabajo continuo disentildeado con paraacutemetros normalizados con caracteriacutesticas estaacutendar para ser utilizado bajo condiciones de servicio sin restricciones en una aplicacioacuten particular (ver la norma NEMAMG1161)Hercio (Hz)ndashTerminologiacutea preferida para ciclos por segundo(frecuencia)Caballo de fuerza (hp)ndashUna unidad para la medida de la potencia de los motores o la velocidad a la que se hace el trabajo Un caballo de fuerza equivale a 33000 lb-pie por minuto (550 lbbullpie por segundo o 746 vatios Tam-bieacuten es la unidad de potencia de los motores fabricados en el continente norte americanoAislamientondashMaterial no conductivo que separa las partes de un motor que conducen corriente o los materiales adyacentes que se encuentran a diferente potencialKilovatio (kW)ndashUna unidad de potencia eleacutectrica Tambieacuten es la unidad de potencia de los motores eleacutectricos fabricados fuera del continente norte americanoCorriente a rotor bloqueadondashCorriente de liacutenea en estado estable medida a frecuencia y voltaje nominales con el rotor en reposoTorque a rotor bloqueadondashEl torque miacutenimo que el motor desarrollaraacute en reposo para todas las posiciones angu-lares del rotor cuando se aplican el voltaje nominal a frecuencia nominalNEMAndashSiglas de la National Electrical ManufacturersAssociationPolosndashLos polos magneacuteticos que se forman dentro del motor debido a la ubicacioacuten y la conexioacuten de los devana-dosIncremento de temperatura nominalndashEs el aumento de temperatura permisible por encima del ambiente para un motor que esteacute funcionando con cargaRotorndashEl elemento rotativo de cualquier motor o generadorDeslizamientondashLa diferencia entre la velocidad sincroacutenica y la velocidad de operacioacuten comparada con la veloci-dad sincroacutenica expresada en porcentaje Tambieacuten es la diferencia entre la velocidad sincroacutenica y la velocidad de operacioacuten expresada en rpm

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Pie suavendashUna condicioacuten en la cual las patas de un motor y la zona de la base en la que se apoyan no se encuen-tran en el mismo planoEstatorndashLa parte estaacutetica del motor este teacutermino describe comuacutenmente la parte estaacutecionaria del motor que con-tiene los devanadosVelocidad sincroacutenicandashLa velocidad del campo magneacutetico rotativo creado por el bobinado del estator Velocidad sincroacutenica = (Frecuencia x 120) (Nuacutemero de polos)TorquendashLa fuerza rotativa producida por un motor Las unidades del torque se expresan en lb-pie o lb-pul (siste-ma Ingleacutes) o newton-metro (sistema meacutetrico)TendenciandashAnaacutelisis del cambio presentado en una medida tomada durante muchos intervalos de medicioacuten

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Bibliografiacutea

ANSIEASA Standard AR100-2015 Recommended Practice for the Repair of Rotating Electrical Apparatus Electrical Apparatus Service Association Inc St Louis MO 2015 (For information call EASA at 314-993-2220 or browse to wwweasacom)

Electrical Engineering Pocket Handbook Electrical Apparatus Service Association Inc St Louis MO 2015 (For information call EASA at 314-993-2220 or visit wwweasacom)

Mechanical Reference Handbook Electrical Apparatus Service Association Inc St Louis MO 2015 (For information call EASA at 314-993-2220 or visit wwweasacom)

NEMA Standard MG 1-2014 Motors and Generators National Electrical Manufacturers Association Rosslyn VA 2014 (For information call NEMA at 703-841-3200 or visit wwwnemaorg)

NEMA Standard MG 10-2013 Energy Management Guide for Selection and Use of Fixed Frequency Medi-um AC Squirrel-Cage Polyphase Induction Motors National Electrical Manufacturers Association Rosslyn VA 2014 (For information call NEMA at 703-841-3200 or visit wwwnemaorg)

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Notas

Electrical Apparatus Service Association Inc1331 Baur Blvd bull St Louis MO 63132 bull 314-993-2220 bull Fax 314-993-1269

Email easainfoeasacom bull Website wwweasacom

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  • _GoBack
  • 1 Instalacioacuten arranque e informacioacuten baacutesica
    • 11 Consideraciones baacutesicas del sistema
    • 12 Instalacioacuten
    • 13 Procedimientos de arranque
    • 14 Datos baacutesicos
    • 15 Gestioacuten total del motor
      • 2 Seguimiento operacional y mantenimiento
        • 21 Aplicacioacuten-consideraciones especiacuteficas
        • 22 Mantenimiento preventivo predictivo y basado en la confiabilidad
        • 23 Inspeccioacuten y pruebas
        • 24 Re-engrase de los rodamientos
          • Datos baacutesicos del motor y de su instalaci
            • Formato de muestra
            • Otros teacuterminos
              • Como leer la placa de datos de un motor
                • Informacioacuten necesaria
                • Mantenimiento perioacutedico
                  • Recomendaciones para almacenar los motores
                    • Aspectos baacutesicos para el almacenaje de motores
                    • Preparacioacuten para el almacenaje
                      • Notas
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Tabla B3 Aplicaciones tiacutepicas para diferentes disentildeos

Disentildeos NEMA Aplicaciones

A y B Ventiladores sopladores de aire bombas centriacutefugas compresores descargados y car-gas que requieran torques relativamente bajos

Disentildeo C Transportadores trituradoras bombas reciprocantes y compresores donde se requieren arranques con carga

Disentildeo D Picos de carga elevados que requieren grandes variaciones de velocidad como pun-zonadoras al igual que polipastos y ascensores

Torq

ue (

del

torq

ue a

ple

na c

arga

)

Velocidad ( de la velocidad sincroacutenica)

0

50

100

150

200

250

300

200 40 60 80 100

Disentildeo C oacute H

Disentildeo D

Disentildeo A B oacute N

Eficiencia nominal (NOM EFF) La eficiencia se define como la potencia de salida dividida entre la potencia de entrada expresada como porcentaje(SalidaEntrada) x 100NEMA requiere que la eficiencia de placa sea el valor ldquonominalrdquo basado en el promedio del mayor grupo de motores con el mismo disentildeo La eficiencia real de cualquier motor deberaacute estar dentro de un margen de toler-ancia basado en una variacioacuten en las peacuterdidas del motor de plusmn20 La eficiencia nominal a menudo es utilizada para calcular el consumo de energiacutea La eficiencia nominal debe ser incluida en la placa de datos de los mo-tores polifaacutesicos cuando asiacute lo exija la norma NEMA Std MG11259

Factor de servicio (SF) En una placa de datos es necesario indicar el valor del factor de servicio solo si es mayor de 10 Las normas industriales incluyen factores de servicio de 10 para motores totalmente cerrados

Figura B3 Curvas torque-velocidad para motores con disentildeo NEMA

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y de 115 para motores abiertos Tambieacuten hay disponibles una gran cantidad de motores totalmente cerrados enfriados con ventilador con factor de servicio 115 y existen motores con factores de servicio de 125 14 y maacutes altos

A frecuencia y voltaje nominales la sobrecarga permisible para un motor con un factor de servicio indicado en la placa es igual a la carga nominal multiplicada por ese factor de servicio Sin embargo tal operacioacuten afectaraacute de forma adversa la eficiencia el factor de potencia y el incremento de temperatura del motor

Protegido teacutermicamente (THERMALLY PROTECTED) Las palabras ldquoPROTEGIDO TERMICAMENTErdquo son necesarias si el motor proporciona toda la proteccioacuten descrita en la norma NEMA MG1 1256 (ver norma NEMA Std MG1 172 y 173)

Proteccioacuten por sobre-temperatura(OVERTEMP PROT_ ) Para identificar el tipo de proteccioacuten en motores con potencias nominales superiores a 1 hp provistos con dispositivos o sistemas de proteccioacuten por sobre-tem-peratura se debe escribir en el espacio en blanco un nuacutemero seguacuten lo establecido por la norma NEMA MG1 1257

Otros teacuterminosOtros teacuterminos que podriacutean aparecer en una placa NEMA incluyen Factor de potencia (FP) y condensadores de correccioacuten (MAX KVAR or MAX CORR KVAR) El factor de po-

tencia es la relacioacuten entre la potencia activa (vatios) y la potencia aparente (voltio amperios) del motor a plena carga Si el factor de potencia estaacute indicado en la placa NEMA recomienda expresarlo en porcentaje (no es un requisito)

La placa de datos tambieacuten puede indicar la capacidad maacutexima del condensador empleado para corregir el fac-tor de potencia con un texto como MAX CORR KVAR seguido de un valor numeacuterico en kilovars Utilizar un condensador maacutes grande que el indicado en placa podriacutea producir voltajes altos que pueden dantildear el motor u otro componente

Rodamientos (SHAFT END BRG DE BRG OPP END BRG ODE BRG) Algunos fabricantes proporcionan en la placa de sus motores los datos de los rodamientos que normalmente incluyen el rodamiento del lado acoplamiento o lado carga (shaft- or drive-end bearing) y el rodamiento lado opuesto acoplamiento o lado opuesto carga A pesar que las designaciones pueden variar entre un fabricantes de rodamientos y otro los tipos tamantildeos y modelos normalmente se indican de acuerdo con las normas de los fabricantes americanos de rodamientos mediante un ldquonuacutemero ABMArdquo

Nuacutemero de serie (SERIAL NO o SER NO) Las placas de datos normalmente incluyen la marca y el nuacutemero de serie del motor u otro nuacutemero exclusivo que puede ser usado para seguir la pista del motor a traveacutes del fabricante

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Apeacutendice C Recomendaciones para almacenar los motores

Aspectos baacutesicos para el almacenaje de motoresLos procedimientos apropiados de almacenaje pueden proteger el motor de dantildeos causados por el ambiente Determine los pasos a seguir basaacutendose en el lugar donde estaraacuten y en el tiempo de almacenamiento Menos de un mes Proteja el motor contra el clima y mantenga la temperatura de los bobinados 5-10degC (10-

20degF) por arriba del ambiente (vea maacutes adelante ldquoPreparacioacuten para el almacenajerdquo)

Maacutes de un mes Siga las recomendaciones dadas en ldquoPreparacioacuten para el almacenajerdquo y ldquoMantenimiento perioacutedicordquo de la Paacutegina 32

Estos intervalos de almacenaje y mantenimiento no son definitivos condiciones especiacuteficas ambientales pueden requerir programaciones diferentes No siempre es praacutectico tratar los motores pequentildeos con los mismos cuidados que se brindan a los motores maacutes grandes o maacutes criacuteticos

Preparacioacuten para el almacenaje Almacenamiento en un lugar cerrado Si es posible almacene los motores en un lugar cerrado y en aacutereas lim-

pias secas y calientes

Almacenamiento a intemperie Si esto fuese necesario cubra el motor con una lona hasta el suelo sin apretar-lo demasiado para permitir circulacioacuten de aire suficiente y minimizar la condensacioacuten Proteja el motor contra una inundacioacuten y vapores quiacutemicos peligrosos

Vibracioacuten ambiental Escoja un aacuterea alejada de fuen-tes de vibracioacuten ambiental tales como maquinarias pesadas aacutereas de produccioacuten carreteras muy transit-adas y viacuteas feacuterreas Cuando el motor se encuentra en reposo una exposicioacuten prolongada incluso a pequentildeas vibraciones puede dantildear sus rodamientosndashej for-macioacuten de estriacuteas (ver Figura C1) Si el motor va a ser almacenado en un aacuterea con alta vibracioacuten ambiental asegure el eje para prevenir que se mueva

Posicioacuten Almacene los motores horizontales en posicioacuten horizontal y los motores verticales en una posicioacuten vertical estable

Conserve los bobinados limpios y secos La mejor forma de preservar las propiedades de aislamiento de los bobinados es prevenir la condensacioacuten y la acumu-lacioacuten de humedad A no ser que la temperatura del aacuterea de almacenamiento esteacute controlada mantenga la temperatura de los bobinados 5-10degC (10-20degF) por arriba del ambiente energizando las resistencias de calefaccioacuten (si el motor las tiene) o aplicando ldquovoltaje reducidordquo a una fase del bobinado Otra forma es conservar el bobinado caliente con una fuentes de calor auxiliar por conveccioacuten o soplando aire caliente dentro del motor

Figura C1 El dantildeo del rodamiento que se muestra corresponde a una separacioacuten de los

elementos rodantes Este comenzoacute al estar sometido a vibracioacuten en reposo durante el

transporte o el almacenamiento

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Resistencia de aislamiento (IR) de los bobinados Antes de almacenar el motor mida y registre el valor de la IR corregido a una temperatura estaacutendar y vuelva a hacer lo mismo justo antes de poner el motor en servicio Antes de instalar el motor realice las acciones pertinentes para corregir cualquier descenso en la IR (Vea la Paacutegina 14 ldquoPrueba de Resistencia de aislamiento (IR) rdquo)

Plagas Tome precauciones para evitar que animales e insectos ingresen al motor Roedores serpientes paacutejaros u otros pequentildeos animales pueden dantildear el aislamiento del bobinado ademaacutes las avispas de barro y otros insectos similares pueden obstruir la ventilacioacuten o los agujeros de drenaje

Superficies del motor Recubra con pintura anti-oxidante todas las superficies externas mecanizadas (espe-cialmente las puntas del eje) y en ambientes huacutemedos tambieacuten recubra las zonas del eje en las que apoyan los cojinetes y otras superficies internas En las aacutereas tropicales aplique un fungicida para proteger los devanados Es posible que sea necesario desmontar el motor para remover la pintura protectora antes de poner el motor en servicio

Rodamientos lubricados con grasa Para prevenir la corrosioacuten y la contaminacioacuten durante largos periacuteodos de almacenamiento limpie las boquillas de entrada de grasa y remueva los tapones de drenaje antes de re-engrasar el motor con grasa compatible Despueacutes de la lubricacioacuten purgue el exceso de grasa o la grasa antigua de la caacutemara de lubricacioacuten haciendo funcionar el motor durante al menos 30 minutos con los tapones removidos

Si el motor ha sido almacenado por varios antildeos la grasa probablemente deberaacute estar endurecida y el tubo de drenaje podriacutea estar obstruido con grasa seca En este caso el motor deberaacute desmontarse para retirar la grasa antigua y posteriormente ser re-lubricado antes de su puesta en servicio

Rodamientos lubricados con aceite Siempre drene el aceite antes de mover el motor Despueacutes de situar el motor en el aacuterea de almacenamiento llene el caacuterter con el aceite correcto que tenga los inhibidores de corrosioacuten y oxidacioacuten adecuados Idealmente el aceite deberaacute cubrir completamente el rodamiento sin sobrepasar el cilindro o tubo que sirve para la contencioacuten del aceite o el sello de laberinto Antes de poner el motor en servicio drene y reemplace el aceite

No re-engrase los rodamientos con el drenaje cerrado o mientras el motor esteacute funcionando

Siempre drene el aceite antes de mover el motor De lo contrario el lubricante puede salpicar al exterior y contaminar los bobinados o incluso iniciar un efecto capilar que puede succionar aceite del caacuterter

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Mantenimiento perioacutedico Mensual Inspeccione el aceite para determinar si existen evidencias de humedad oxidacioacuten o contaminantes

Reemplace el aceite siempre que encuentre contaminacioacuten o cada 12 meses

Cada 1 oacute 3 meses Gire el eje manualmente varias veces para conservar la peliacutecula de lubricante en las pistas de los rodamientos o en los ejes de apoyo de los cojinetes Esto tambieacuten ayuda a prevenir dantildeos en los elementos rodantes (ej estriacuteas) que pueden ocurrir con el tiempo debido incluso a pequentildeas vibraciones

Cada 2 oacute 3 meses Mida la resistencia de aislamiento (IR) y compare los resultados corregidos por temperatura con los valores base tomados antes de almacenar el motor Antes de instalar el motor lleve a cabo las acciones necesarias para corregir cualquier descenso en la IR (Vea la Paacutegina 14 ldquoPrueba de Resistencia de aislamiento (IR)rdquo)

Cada 3 meses Inspeccione los rodamientos lubricados con grasa tomando una muestra del tubo de drenaje para ver si hay humedad oxidacioacuten o contaminacioacuten Si existe humedad probablemente los rodamientos pre-senten dantildeos por oxidacioacuten y sea necesario remplazarlos

Cada 5 antildeos Considere reemplazar la grasa y los rodamientos Para entonces el aceite y los ingredientes de la base de la grasa probablemente se hayan separado y las vibraciones de bajo nivel pueden haber causado es-triacuteas en las pistas de los rodamientos Si se ha acumulado humedad entre las bolas y las pistas pueden haberse presentado dantildeos por oxidacioacuten o corrosioacuten

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Glossary

Temperatura ambientendashLa temperatura del medio de refrigeracioacuten circundante conocida comuacutenmente como temperatura ambienteDato baacutesicondashUna medida tomada cuando el motor estaacute en buen estado que se usa como referencia para labores de seguimiento y anaacutelisisTorque maacuteximondashEl maacuteximo torque que el motor podraacute desarrollar a voltaje y frecuencia nominales sin que se presente una caiacuteda abrupta de la velocidad tambieacuten denominado torque de desenganche o par maacuteximoEficienciandashLa relacioacuten entre el trabajo uacutetil realizado y la energiacutea utilizada para producirlo Es la relacioacuten entre la potencia de salida dividida entre la potencia de entradaVelocidad a plena cargandashLa velocidad a la cual cualquier motor produce su potencia de salida nominalTorque a plena cargandashEl torque requerido para producir la potencia nominal a la velocidad de plena cargaMotor de propoacutesito generalndashMotor de induccioacuten de CA con potencia nominal menor o igual a 500 hp construc-cioacuten abierta o cerrada de trabajo continuo disentildeado con paraacutemetros normalizados con caracteriacutesticas estaacutendar para ser utilizado bajo condiciones de servicio sin restricciones en una aplicacioacuten particular (ver la norma NEMAMG1161)Hercio (Hz)ndashTerminologiacutea preferida para ciclos por segundo(frecuencia)Caballo de fuerza (hp)ndashUna unidad para la medida de la potencia de los motores o la velocidad a la que se hace el trabajo Un caballo de fuerza equivale a 33000 lb-pie por minuto (550 lbbullpie por segundo o 746 vatios Tam-bieacuten es la unidad de potencia de los motores fabricados en el continente norte americanoAislamientondashMaterial no conductivo que separa las partes de un motor que conducen corriente o los materiales adyacentes que se encuentran a diferente potencialKilovatio (kW)ndashUna unidad de potencia eleacutectrica Tambieacuten es la unidad de potencia de los motores eleacutectricos fabricados fuera del continente norte americanoCorriente a rotor bloqueadondashCorriente de liacutenea en estado estable medida a frecuencia y voltaje nominales con el rotor en reposoTorque a rotor bloqueadondashEl torque miacutenimo que el motor desarrollaraacute en reposo para todas las posiciones angu-lares del rotor cuando se aplican el voltaje nominal a frecuencia nominalNEMAndashSiglas de la National Electrical ManufacturersAssociationPolosndashLos polos magneacuteticos que se forman dentro del motor debido a la ubicacioacuten y la conexioacuten de los devana-dosIncremento de temperatura nominalndashEs el aumento de temperatura permisible por encima del ambiente para un motor que esteacute funcionando con cargaRotorndashEl elemento rotativo de cualquier motor o generadorDeslizamientondashLa diferencia entre la velocidad sincroacutenica y la velocidad de operacioacuten comparada con la veloci-dad sincroacutenica expresada en porcentaje Tambieacuten es la diferencia entre la velocidad sincroacutenica y la velocidad de operacioacuten expresada en rpm

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Pie suavendashUna condicioacuten en la cual las patas de un motor y la zona de la base en la que se apoyan no se encuen-tran en el mismo planoEstatorndashLa parte estaacutetica del motor este teacutermino describe comuacutenmente la parte estaacutecionaria del motor que con-tiene los devanadosVelocidad sincroacutenicandashLa velocidad del campo magneacutetico rotativo creado por el bobinado del estator Velocidad sincroacutenica = (Frecuencia x 120) (Nuacutemero de polos)TorquendashLa fuerza rotativa producida por un motor Las unidades del torque se expresan en lb-pie o lb-pul (siste-ma Ingleacutes) o newton-metro (sistema meacutetrico)TendenciandashAnaacutelisis del cambio presentado en una medida tomada durante muchos intervalos de medicioacuten

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Bibliografiacutea

ANSIEASA Standard AR100-2015 Recommended Practice for the Repair of Rotating Electrical Apparatus Electrical Apparatus Service Association Inc St Louis MO 2015 (For information call EASA at 314-993-2220 or browse to wwweasacom)

Electrical Engineering Pocket Handbook Electrical Apparatus Service Association Inc St Louis MO 2015 (For information call EASA at 314-993-2220 or visit wwweasacom)

Mechanical Reference Handbook Electrical Apparatus Service Association Inc St Louis MO 2015 (For information call EASA at 314-993-2220 or visit wwweasacom)

NEMA Standard MG 1-2014 Motors and Generators National Electrical Manufacturers Association Rosslyn VA 2014 (For information call NEMA at 703-841-3200 or visit wwwnemaorg)

NEMA Standard MG 10-2013 Energy Management Guide for Selection and Use of Fixed Frequency Medi-um AC Squirrel-Cage Polyphase Induction Motors National Electrical Manufacturers Association Rosslyn VA 2014 (For information call NEMA at 703-841-3200 or visit wwwnemaorg)

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Notas

Electrical Apparatus Service Association Inc1331 Baur Blvd bull St Louis MO 63132 bull 314-993-2220 bull Fax 314-993-1269

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    • 11 Consideraciones baacutesicas del sistema
    • 12 Instalacioacuten
    • 13 Procedimientos de arranque
    • 14 Datos baacutesicos
    • 15 Gestioacuten total del motor
      • 2 Seguimiento operacional y mantenimiento
        • 21 Aplicacioacuten-consideraciones especiacuteficas
        • 22 Mantenimiento preventivo predictivo y basado en la confiabilidad
        • 23 Inspeccioacuten y pruebas
        • 24 Re-engrase de los rodamientos
          • Datos baacutesicos del motor y de su instalaci
            • Formato de muestra
            • Otros teacuterminos
              • Como leer la placa de datos de un motor
                • Informacioacuten necesaria
                • Mantenimiento perioacutedico
                  • Recomendaciones para almacenar los motores
                    • Aspectos baacutesicos para el almacenaje de motores
                    • Preparacioacuten para el almacenaje
                      • Notas
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y de 115 para motores abiertos Tambieacuten hay disponibles una gran cantidad de motores totalmente cerrados enfriados con ventilador con factor de servicio 115 y existen motores con factores de servicio de 125 14 y maacutes altos

A frecuencia y voltaje nominales la sobrecarga permisible para un motor con un factor de servicio indicado en la placa es igual a la carga nominal multiplicada por ese factor de servicio Sin embargo tal operacioacuten afectaraacute de forma adversa la eficiencia el factor de potencia y el incremento de temperatura del motor

Protegido teacutermicamente (THERMALLY PROTECTED) Las palabras ldquoPROTEGIDO TERMICAMENTErdquo son necesarias si el motor proporciona toda la proteccioacuten descrita en la norma NEMA MG1 1256 (ver norma NEMA Std MG1 172 y 173)

Proteccioacuten por sobre-temperatura(OVERTEMP PROT_ ) Para identificar el tipo de proteccioacuten en motores con potencias nominales superiores a 1 hp provistos con dispositivos o sistemas de proteccioacuten por sobre-tem-peratura se debe escribir en el espacio en blanco un nuacutemero seguacuten lo establecido por la norma NEMA MG1 1257

Otros teacuterminosOtros teacuterminos que podriacutean aparecer en una placa NEMA incluyen Factor de potencia (FP) y condensadores de correccioacuten (MAX KVAR or MAX CORR KVAR) El factor de po-

tencia es la relacioacuten entre la potencia activa (vatios) y la potencia aparente (voltio amperios) del motor a plena carga Si el factor de potencia estaacute indicado en la placa NEMA recomienda expresarlo en porcentaje (no es un requisito)

La placa de datos tambieacuten puede indicar la capacidad maacutexima del condensador empleado para corregir el fac-tor de potencia con un texto como MAX CORR KVAR seguido de un valor numeacuterico en kilovars Utilizar un condensador maacutes grande que el indicado en placa podriacutea producir voltajes altos que pueden dantildear el motor u otro componente

Rodamientos (SHAFT END BRG DE BRG OPP END BRG ODE BRG) Algunos fabricantes proporcionan en la placa de sus motores los datos de los rodamientos que normalmente incluyen el rodamiento del lado acoplamiento o lado carga (shaft- or drive-end bearing) y el rodamiento lado opuesto acoplamiento o lado opuesto carga A pesar que las designaciones pueden variar entre un fabricantes de rodamientos y otro los tipos tamantildeos y modelos normalmente se indican de acuerdo con las normas de los fabricantes americanos de rodamientos mediante un ldquonuacutemero ABMArdquo

Nuacutemero de serie (SERIAL NO o SER NO) Las placas de datos normalmente incluyen la marca y el nuacutemero de serie del motor u otro nuacutemero exclusivo que puede ser usado para seguir la pista del motor a traveacutes del fabricante

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Apeacutendice C Recomendaciones para almacenar los motores

Aspectos baacutesicos para el almacenaje de motoresLos procedimientos apropiados de almacenaje pueden proteger el motor de dantildeos causados por el ambiente Determine los pasos a seguir basaacutendose en el lugar donde estaraacuten y en el tiempo de almacenamiento Menos de un mes Proteja el motor contra el clima y mantenga la temperatura de los bobinados 5-10degC (10-

20degF) por arriba del ambiente (vea maacutes adelante ldquoPreparacioacuten para el almacenajerdquo)

Maacutes de un mes Siga las recomendaciones dadas en ldquoPreparacioacuten para el almacenajerdquo y ldquoMantenimiento perioacutedicordquo de la Paacutegina 32

Estos intervalos de almacenaje y mantenimiento no son definitivos condiciones especiacuteficas ambientales pueden requerir programaciones diferentes No siempre es praacutectico tratar los motores pequentildeos con los mismos cuidados que se brindan a los motores maacutes grandes o maacutes criacuteticos

Preparacioacuten para el almacenaje Almacenamiento en un lugar cerrado Si es posible almacene los motores en un lugar cerrado y en aacutereas lim-

pias secas y calientes

Almacenamiento a intemperie Si esto fuese necesario cubra el motor con una lona hasta el suelo sin apretar-lo demasiado para permitir circulacioacuten de aire suficiente y minimizar la condensacioacuten Proteja el motor contra una inundacioacuten y vapores quiacutemicos peligrosos

Vibracioacuten ambiental Escoja un aacuterea alejada de fuen-tes de vibracioacuten ambiental tales como maquinarias pesadas aacutereas de produccioacuten carreteras muy transit-adas y viacuteas feacuterreas Cuando el motor se encuentra en reposo una exposicioacuten prolongada incluso a pequentildeas vibraciones puede dantildear sus rodamientosndashej for-macioacuten de estriacuteas (ver Figura C1) Si el motor va a ser almacenado en un aacuterea con alta vibracioacuten ambiental asegure el eje para prevenir que se mueva

Posicioacuten Almacene los motores horizontales en posicioacuten horizontal y los motores verticales en una posicioacuten vertical estable

Conserve los bobinados limpios y secos La mejor forma de preservar las propiedades de aislamiento de los bobinados es prevenir la condensacioacuten y la acumu-lacioacuten de humedad A no ser que la temperatura del aacuterea de almacenamiento esteacute controlada mantenga la temperatura de los bobinados 5-10degC (10-20degF) por arriba del ambiente energizando las resistencias de calefaccioacuten (si el motor las tiene) o aplicando ldquovoltaje reducidordquo a una fase del bobinado Otra forma es conservar el bobinado caliente con una fuentes de calor auxiliar por conveccioacuten o soplando aire caliente dentro del motor

Figura C1 El dantildeo del rodamiento que se muestra corresponde a una separacioacuten de los

elementos rodantes Este comenzoacute al estar sometido a vibracioacuten en reposo durante el

transporte o el almacenamiento

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Resistencia de aislamiento (IR) de los bobinados Antes de almacenar el motor mida y registre el valor de la IR corregido a una temperatura estaacutendar y vuelva a hacer lo mismo justo antes de poner el motor en servicio Antes de instalar el motor realice las acciones pertinentes para corregir cualquier descenso en la IR (Vea la Paacutegina 14 ldquoPrueba de Resistencia de aislamiento (IR) rdquo)

Plagas Tome precauciones para evitar que animales e insectos ingresen al motor Roedores serpientes paacutejaros u otros pequentildeos animales pueden dantildear el aislamiento del bobinado ademaacutes las avispas de barro y otros insectos similares pueden obstruir la ventilacioacuten o los agujeros de drenaje

Superficies del motor Recubra con pintura anti-oxidante todas las superficies externas mecanizadas (espe-cialmente las puntas del eje) y en ambientes huacutemedos tambieacuten recubra las zonas del eje en las que apoyan los cojinetes y otras superficies internas En las aacutereas tropicales aplique un fungicida para proteger los devanados Es posible que sea necesario desmontar el motor para remover la pintura protectora antes de poner el motor en servicio

Rodamientos lubricados con grasa Para prevenir la corrosioacuten y la contaminacioacuten durante largos periacuteodos de almacenamiento limpie las boquillas de entrada de grasa y remueva los tapones de drenaje antes de re-engrasar el motor con grasa compatible Despueacutes de la lubricacioacuten purgue el exceso de grasa o la grasa antigua de la caacutemara de lubricacioacuten haciendo funcionar el motor durante al menos 30 minutos con los tapones removidos

Si el motor ha sido almacenado por varios antildeos la grasa probablemente deberaacute estar endurecida y el tubo de drenaje podriacutea estar obstruido con grasa seca En este caso el motor deberaacute desmontarse para retirar la grasa antigua y posteriormente ser re-lubricado antes de su puesta en servicio

Rodamientos lubricados con aceite Siempre drene el aceite antes de mover el motor Despueacutes de situar el motor en el aacuterea de almacenamiento llene el caacuterter con el aceite correcto que tenga los inhibidores de corrosioacuten y oxidacioacuten adecuados Idealmente el aceite deberaacute cubrir completamente el rodamiento sin sobrepasar el cilindro o tubo que sirve para la contencioacuten del aceite o el sello de laberinto Antes de poner el motor en servicio drene y reemplace el aceite

No re-engrase los rodamientos con el drenaje cerrado o mientras el motor esteacute funcionando

Siempre drene el aceite antes de mover el motor De lo contrario el lubricante puede salpicar al exterior y contaminar los bobinados o incluso iniciar un efecto capilar que puede succionar aceite del caacuterter

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Mantenimiento perioacutedico Mensual Inspeccione el aceite para determinar si existen evidencias de humedad oxidacioacuten o contaminantes

Reemplace el aceite siempre que encuentre contaminacioacuten o cada 12 meses

Cada 1 oacute 3 meses Gire el eje manualmente varias veces para conservar la peliacutecula de lubricante en las pistas de los rodamientos o en los ejes de apoyo de los cojinetes Esto tambieacuten ayuda a prevenir dantildeos en los elementos rodantes (ej estriacuteas) que pueden ocurrir con el tiempo debido incluso a pequentildeas vibraciones

Cada 2 oacute 3 meses Mida la resistencia de aislamiento (IR) y compare los resultados corregidos por temperatura con los valores base tomados antes de almacenar el motor Antes de instalar el motor lleve a cabo las acciones necesarias para corregir cualquier descenso en la IR (Vea la Paacutegina 14 ldquoPrueba de Resistencia de aislamiento (IR)rdquo)

Cada 3 meses Inspeccione los rodamientos lubricados con grasa tomando una muestra del tubo de drenaje para ver si hay humedad oxidacioacuten o contaminacioacuten Si existe humedad probablemente los rodamientos pre-senten dantildeos por oxidacioacuten y sea necesario remplazarlos

Cada 5 antildeos Considere reemplazar la grasa y los rodamientos Para entonces el aceite y los ingredientes de la base de la grasa probablemente se hayan separado y las vibraciones de bajo nivel pueden haber causado es-triacuteas en las pistas de los rodamientos Si se ha acumulado humedad entre las bolas y las pistas pueden haberse presentado dantildeos por oxidacioacuten o corrosioacuten

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Glossary

Temperatura ambientendashLa temperatura del medio de refrigeracioacuten circundante conocida comuacutenmente como temperatura ambienteDato baacutesicondashUna medida tomada cuando el motor estaacute en buen estado que se usa como referencia para labores de seguimiento y anaacutelisisTorque maacuteximondashEl maacuteximo torque que el motor podraacute desarrollar a voltaje y frecuencia nominales sin que se presente una caiacuteda abrupta de la velocidad tambieacuten denominado torque de desenganche o par maacuteximoEficienciandashLa relacioacuten entre el trabajo uacutetil realizado y la energiacutea utilizada para producirlo Es la relacioacuten entre la potencia de salida dividida entre la potencia de entradaVelocidad a plena cargandashLa velocidad a la cual cualquier motor produce su potencia de salida nominalTorque a plena cargandashEl torque requerido para producir la potencia nominal a la velocidad de plena cargaMotor de propoacutesito generalndashMotor de induccioacuten de CA con potencia nominal menor o igual a 500 hp construc-cioacuten abierta o cerrada de trabajo continuo disentildeado con paraacutemetros normalizados con caracteriacutesticas estaacutendar para ser utilizado bajo condiciones de servicio sin restricciones en una aplicacioacuten particular (ver la norma NEMAMG1161)Hercio (Hz)ndashTerminologiacutea preferida para ciclos por segundo(frecuencia)Caballo de fuerza (hp)ndashUna unidad para la medida de la potencia de los motores o la velocidad a la que se hace el trabajo Un caballo de fuerza equivale a 33000 lb-pie por minuto (550 lbbullpie por segundo o 746 vatios Tam-bieacuten es la unidad de potencia de los motores fabricados en el continente norte americanoAislamientondashMaterial no conductivo que separa las partes de un motor que conducen corriente o los materiales adyacentes que se encuentran a diferente potencialKilovatio (kW)ndashUna unidad de potencia eleacutectrica Tambieacuten es la unidad de potencia de los motores eleacutectricos fabricados fuera del continente norte americanoCorriente a rotor bloqueadondashCorriente de liacutenea en estado estable medida a frecuencia y voltaje nominales con el rotor en reposoTorque a rotor bloqueadondashEl torque miacutenimo que el motor desarrollaraacute en reposo para todas las posiciones angu-lares del rotor cuando se aplican el voltaje nominal a frecuencia nominalNEMAndashSiglas de la National Electrical ManufacturersAssociationPolosndashLos polos magneacuteticos que se forman dentro del motor debido a la ubicacioacuten y la conexioacuten de los devana-dosIncremento de temperatura nominalndashEs el aumento de temperatura permisible por encima del ambiente para un motor que esteacute funcionando con cargaRotorndashEl elemento rotativo de cualquier motor o generadorDeslizamientondashLa diferencia entre la velocidad sincroacutenica y la velocidad de operacioacuten comparada con la veloci-dad sincroacutenica expresada en porcentaje Tambieacuten es la diferencia entre la velocidad sincroacutenica y la velocidad de operacioacuten expresada en rpm

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Pie suavendashUna condicioacuten en la cual las patas de un motor y la zona de la base en la que se apoyan no se encuen-tran en el mismo planoEstatorndashLa parte estaacutetica del motor este teacutermino describe comuacutenmente la parte estaacutecionaria del motor que con-tiene los devanadosVelocidad sincroacutenicandashLa velocidad del campo magneacutetico rotativo creado por el bobinado del estator Velocidad sincroacutenica = (Frecuencia x 120) (Nuacutemero de polos)TorquendashLa fuerza rotativa producida por un motor Las unidades del torque se expresan en lb-pie o lb-pul (siste-ma Ingleacutes) o newton-metro (sistema meacutetrico)TendenciandashAnaacutelisis del cambio presentado en una medida tomada durante muchos intervalos de medicioacuten

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Bibliografiacutea

ANSIEASA Standard AR100-2015 Recommended Practice for the Repair of Rotating Electrical Apparatus Electrical Apparatus Service Association Inc St Louis MO 2015 (For information call EASA at 314-993-2220 or browse to wwweasacom)

Electrical Engineering Pocket Handbook Electrical Apparatus Service Association Inc St Louis MO 2015 (For information call EASA at 314-993-2220 or visit wwweasacom)

Mechanical Reference Handbook Electrical Apparatus Service Association Inc St Louis MO 2015 (For information call EASA at 314-993-2220 or visit wwweasacom)

NEMA Standard MG 1-2014 Motors and Generators National Electrical Manufacturers Association Rosslyn VA 2014 (For information call NEMA at 703-841-3200 or visit wwwnemaorg)

NEMA Standard MG 10-2013 Energy Management Guide for Selection and Use of Fixed Frequency Medi-um AC Squirrel-Cage Polyphase Induction Motors National Electrical Manufacturers Association Rosslyn VA 2014 (For information call NEMA at 703-841-3200 or visit wwwnemaorg)

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Notas

Electrical Apparatus Service Association Inc1331 Baur Blvd bull St Louis MO 63132 bull 314-993-2220 bull Fax 314-993-1269

Email easainfoeasacom bull Website wwweasacom

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  • 1 Instalacioacuten arranque e informacioacuten baacutesica
    • 11 Consideraciones baacutesicas del sistema
    • 12 Instalacioacuten
    • 13 Procedimientos de arranque
    • 14 Datos baacutesicos
    • 15 Gestioacuten total del motor
      • 2 Seguimiento operacional y mantenimiento
        • 21 Aplicacioacuten-consideraciones especiacuteficas
        • 22 Mantenimiento preventivo predictivo y basado en la confiabilidad
        • 23 Inspeccioacuten y pruebas
        • 24 Re-engrase de los rodamientos
          • Datos baacutesicos del motor y de su instalaci
            • Formato de muestra
            • Otros teacuterminos
              • Como leer la placa de datos de un motor
                • Informacioacuten necesaria
                • Mantenimiento perioacutedico
                  • Recomendaciones para almacenar los motores
                    • Aspectos baacutesicos para el almacenaje de motores
                    • Preparacioacuten para el almacenaje
                      • Notas
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Aspectos baacutesicos para el almacenaje de motoresLos procedimientos apropiados de almacenaje pueden proteger el motor de dantildeos causados por el ambiente Determine los pasos a seguir basaacutendose en el lugar donde estaraacuten y en el tiempo de almacenamiento Menos de un mes Proteja el motor contra el clima y mantenga la temperatura de los bobinados 5-10degC (10-

20degF) por arriba del ambiente (vea maacutes adelante ldquoPreparacioacuten para el almacenajerdquo)

Maacutes de un mes Siga las recomendaciones dadas en ldquoPreparacioacuten para el almacenajerdquo y ldquoMantenimiento perioacutedicordquo de la Paacutegina 32

Estos intervalos de almacenaje y mantenimiento no son definitivos condiciones especiacuteficas ambientales pueden requerir programaciones diferentes No siempre es praacutectico tratar los motores pequentildeos con los mismos cuidados que se brindan a los motores maacutes grandes o maacutes criacuteticos

Preparacioacuten para el almacenaje Almacenamiento en un lugar cerrado Si es posible almacene los motores en un lugar cerrado y en aacutereas lim-

pias secas y calientes

Almacenamiento a intemperie Si esto fuese necesario cubra el motor con una lona hasta el suelo sin apretar-lo demasiado para permitir circulacioacuten de aire suficiente y minimizar la condensacioacuten Proteja el motor contra una inundacioacuten y vapores quiacutemicos peligrosos

Vibracioacuten ambiental Escoja un aacuterea alejada de fuen-tes de vibracioacuten ambiental tales como maquinarias pesadas aacutereas de produccioacuten carreteras muy transit-adas y viacuteas feacuterreas Cuando el motor se encuentra en reposo una exposicioacuten prolongada incluso a pequentildeas vibraciones puede dantildear sus rodamientosndashej for-macioacuten de estriacuteas (ver Figura C1) Si el motor va a ser almacenado en un aacuterea con alta vibracioacuten ambiental asegure el eje para prevenir que se mueva

Posicioacuten Almacene los motores horizontales en posicioacuten horizontal y los motores verticales en una posicioacuten vertical estable

Conserve los bobinados limpios y secos La mejor forma de preservar las propiedades de aislamiento de los bobinados es prevenir la condensacioacuten y la acumu-lacioacuten de humedad A no ser que la temperatura del aacuterea de almacenamiento esteacute controlada mantenga la temperatura de los bobinados 5-10degC (10-20degF) por arriba del ambiente energizando las resistencias de calefaccioacuten (si el motor las tiene) o aplicando ldquovoltaje reducidordquo a una fase del bobinado Otra forma es conservar el bobinado caliente con una fuentes de calor auxiliar por conveccioacuten o soplando aire caliente dentro del motor

Figura C1 El dantildeo del rodamiento que se muestra corresponde a una separacioacuten de los

elementos rodantes Este comenzoacute al estar sometido a vibracioacuten en reposo durante el

transporte o el almacenamiento

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Resistencia de aislamiento (IR) de los bobinados Antes de almacenar el motor mida y registre el valor de la IR corregido a una temperatura estaacutendar y vuelva a hacer lo mismo justo antes de poner el motor en servicio Antes de instalar el motor realice las acciones pertinentes para corregir cualquier descenso en la IR (Vea la Paacutegina 14 ldquoPrueba de Resistencia de aislamiento (IR) rdquo)

Plagas Tome precauciones para evitar que animales e insectos ingresen al motor Roedores serpientes paacutejaros u otros pequentildeos animales pueden dantildear el aislamiento del bobinado ademaacutes las avispas de barro y otros insectos similares pueden obstruir la ventilacioacuten o los agujeros de drenaje

Superficies del motor Recubra con pintura anti-oxidante todas las superficies externas mecanizadas (espe-cialmente las puntas del eje) y en ambientes huacutemedos tambieacuten recubra las zonas del eje en las que apoyan los cojinetes y otras superficies internas En las aacutereas tropicales aplique un fungicida para proteger los devanados Es posible que sea necesario desmontar el motor para remover la pintura protectora antes de poner el motor en servicio

Rodamientos lubricados con grasa Para prevenir la corrosioacuten y la contaminacioacuten durante largos periacuteodos de almacenamiento limpie las boquillas de entrada de grasa y remueva los tapones de drenaje antes de re-engrasar el motor con grasa compatible Despueacutes de la lubricacioacuten purgue el exceso de grasa o la grasa antigua de la caacutemara de lubricacioacuten haciendo funcionar el motor durante al menos 30 minutos con los tapones removidos

Si el motor ha sido almacenado por varios antildeos la grasa probablemente deberaacute estar endurecida y el tubo de drenaje podriacutea estar obstruido con grasa seca En este caso el motor deberaacute desmontarse para retirar la grasa antigua y posteriormente ser re-lubricado antes de su puesta en servicio

Rodamientos lubricados con aceite Siempre drene el aceite antes de mover el motor Despueacutes de situar el motor en el aacuterea de almacenamiento llene el caacuterter con el aceite correcto que tenga los inhibidores de corrosioacuten y oxidacioacuten adecuados Idealmente el aceite deberaacute cubrir completamente el rodamiento sin sobrepasar el cilindro o tubo que sirve para la contencioacuten del aceite o el sello de laberinto Antes de poner el motor en servicio drene y reemplace el aceite

No re-engrase los rodamientos con el drenaje cerrado o mientras el motor esteacute funcionando

Siempre drene el aceite antes de mover el motor De lo contrario el lubricante puede salpicar al exterior y contaminar los bobinados o incluso iniciar un efecto capilar que puede succionar aceite del caacuterter

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Mantenimiento perioacutedico Mensual Inspeccione el aceite para determinar si existen evidencias de humedad oxidacioacuten o contaminantes

Reemplace el aceite siempre que encuentre contaminacioacuten o cada 12 meses

Cada 1 oacute 3 meses Gire el eje manualmente varias veces para conservar la peliacutecula de lubricante en las pistas de los rodamientos o en los ejes de apoyo de los cojinetes Esto tambieacuten ayuda a prevenir dantildeos en los elementos rodantes (ej estriacuteas) que pueden ocurrir con el tiempo debido incluso a pequentildeas vibraciones

Cada 2 oacute 3 meses Mida la resistencia de aislamiento (IR) y compare los resultados corregidos por temperatura con los valores base tomados antes de almacenar el motor Antes de instalar el motor lleve a cabo las acciones necesarias para corregir cualquier descenso en la IR (Vea la Paacutegina 14 ldquoPrueba de Resistencia de aislamiento (IR)rdquo)

Cada 3 meses Inspeccione los rodamientos lubricados con grasa tomando una muestra del tubo de drenaje para ver si hay humedad oxidacioacuten o contaminacioacuten Si existe humedad probablemente los rodamientos pre-senten dantildeos por oxidacioacuten y sea necesario remplazarlos

Cada 5 antildeos Considere reemplazar la grasa y los rodamientos Para entonces el aceite y los ingredientes de la base de la grasa probablemente se hayan separado y las vibraciones de bajo nivel pueden haber causado es-triacuteas en las pistas de los rodamientos Si se ha acumulado humedad entre las bolas y las pistas pueden haberse presentado dantildeos por oxidacioacuten o corrosioacuten

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Glossary

Temperatura ambientendashLa temperatura del medio de refrigeracioacuten circundante conocida comuacutenmente como temperatura ambienteDato baacutesicondashUna medida tomada cuando el motor estaacute en buen estado que se usa como referencia para labores de seguimiento y anaacutelisisTorque maacuteximondashEl maacuteximo torque que el motor podraacute desarrollar a voltaje y frecuencia nominales sin que se presente una caiacuteda abrupta de la velocidad tambieacuten denominado torque de desenganche o par maacuteximoEficienciandashLa relacioacuten entre el trabajo uacutetil realizado y la energiacutea utilizada para producirlo Es la relacioacuten entre la potencia de salida dividida entre la potencia de entradaVelocidad a plena cargandashLa velocidad a la cual cualquier motor produce su potencia de salida nominalTorque a plena cargandashEl torque requerido para producir la potencia nominal a la velocidad de plena cargaMotor de propoacutesito generalndashMotor de induccioacuten de CA con potencia nominal menor o igual a 500 hp construc-cioacuten abierta o cerrada de trabajo continuo disentildeado con paraacutemetros normalizados con caracteriacutesticas estaacutendar para ser utilizado bajo condiciones de servicio sin restricciones en una aplicacioacuten particular (ver la norma NEMAMG1161)Hercio (Hz)ndashTerminologiacutea preferida para ciclos por segundo(frecuencia)Caballo de fuerza (hp)ndashUna unidad para la medida de la potencia de los motores o la velocidad a la que se hace el trabajo Un caballo de fuerza equivale a 33000 lb-pie por minuto (550 lbbullpie por segundo o 746 vatios Tam-bieacuten es la unidad de potencia de los motores fabricados en el continente norte americanoAislamientondashMaterial no conductivo que separa las partes de un motor que conducen corriente o los materiales adyacentes que se encuentran a diferente potencialKilovatio (kW)ndashUna unidad de potencia eleacutectrica Tambieacuten es la unidad de potencia de los motores eleacutectricos fabricados fuera del continente norte americanoCorriente a rotor bloqueadondashCorriente de liacutenea en estado estable medida a frecuencia y voltaje nominales con el rotor en reposoTorque a rotor bloqueadondashEl torque miacutenimo que el motor desarrollaraacute en reposo para todas las posiciones angu-lares del rotor cuando se aplican el voltaje nominal a frecuencia nominalNEMAndashSiglas de la National Electrical ManufacturersAssociationPolosndashLos polos magneacuteticos que se forman dentro del motor debido a la ubicacioacuten y la conexioacuten de los devana-dosIncremento de temperatura nominalndashEs el aumento de temperatura permisible por encima del ambiente para un motor que esteacute funcionando con cargaRotorndashEl elemento rotativo de cualquier motor o generadorDeslizamientondashLa diferencia entre la velocidad sincroacutenica y la velocidad de operacioacuten comparada con la veloci-dad sincroacutenica expresada en porcentaje Tambieacuten es la diferencia entre la velocidad sincroacutenica y la velocidad de operacioacuten expresada en rpm

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Pie suavendashUna condicioacuten en la cual las patas de un motor y la zona de la base en la que se apoyan no se encuen-tran en el mismo planoEstatorndashLa parte estaacutetica del motor este teacutermino describe comuacutenmente la parte estaacutecionaria del motor que con-tiene los devanadosVelocidad sincroacutenicandashLa velocidad del campo magneacutetico rotativo creado por el bobinado del estator Velocidad sincroacutenica = (Frecuencia x 120) (Nuacutemero de polos)TorquendashLa fuerza rotativa producida por un motor Las unidades del torque se expresan en lb-pie o lb-pul (siste-ma Ingleacutes) o newton-metro (sistema meacutetrico)TendenciandashAnaacutelisis del cambio presentado en una medida tomada durante muchos intervalos de medicioacuten

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Bibliografiacutea

ANSIEASA Standard AR100-2015 Recommended Practice for the Repair of Rotating Electrical Apparatus Electrical Apparatus Service Association Inc St Louis MO 2015 (For information call EASA at 314-993-2220 or browse to wwweasacom)

Electrical Engineering Pocket Handbook Electrical Apparatus Service Association Inc St Louis MO 2015 (For information call EASA at 314-993-2220 or visit wwweasacom)

Mechanical Reference Handbook Electrical Apparatus Service Association Inc St Louis MO 2015 (For information call EASA at 314-993-2220 or visit wwweasacom)

NEMA Standard MG 1-2014 Motors and Generators National Electrical Manufacturers Association Rosslyn VA 2014 (For information call NEMA at 703-841-3200 or visit wwwnemaorg)

NEMA Standard MG 10-2013 Energy Management Guide for Selection and Use of Fixed Frequency Medi-um AC Squirrel-Cage Polyphase Induction Motors National Electrical Manufacturers Association Rosslyn VA 2014 (For information call NEMA at 703-841-3200 or visit wwwnemaorg)

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Notas

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Email easainfoeasacom bull Website wwweasacom

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    • 11 Consideraciones baacutesicas del sistema
    • 12 Instalacioacuten
    • 13 Procedimientos de arranque
    • 14 Datos baacutesicos
    • 15 Gestioacuten total del motor
      • 2 Seguimiento operacional y mantenimiento
        • 21 Aplicacioacuten-consideraciones especiacuteficas
        • 22 Mantenimiento preventivo predictivo y basado en la confiabilidad
        • 23 Inspeccioacuten y pruebas
        • 24 Re-engrase de los rodamientos
          • Datos baacutesicos del motor y de su instalaci
            • Formato de muestra
            • Otros teacuterminos
              • Como leer la placa de datos de un motor
                • Informacioacuten necesaria
                • Mantenimiento perioacutedico
                  • Recomendaciones para almacenar los motores
                    • Aspectos baacutesicos para el almacenaje de motores
                    • Preparacioacuten para el almacenaje
                      • Notas
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Resistencia de aislamiento (IR) de los bobinados Antes de almacenar el motor mida y registre el valor de la IR corregido a una temperatura estaacutendar y vuelva a hacer lo mismo justo antes de poner el motor en servicio Antes de instalar el motor realice las acciones pertinentes para corregir cualquier descenso en la IR (Vea la Paacutegina 14 ldquoPrueba de Resistencia de aislamiento (IR) rdquo)

Plagas Tome precauciones para evitar que animales e insectos ingresen al motor Roedores serpientes paacutejaros u otros pequentildeos animales pueden dantildear el aislamiento del bobinado ademaacutes las avispas de barro y otros insectos similares pueden obstruir la ventilacioacuten o los agujeros de drenaje

Superficies del motor Recubra con pintura anti-oxidante todas las superficies externas mecanizadas (espe-cialmente las puntas del eje) y en ambientes huacutemedos tambieacuten recubra las zonas del eje en las que apoyan los cojinetes y otras superficies internas En las aacutereas tropicales aplique un fungicida para proteger los devanados Es posible que sea necesario desmontar el motor para remover la pintura protectora antes de poner el motor en servicio

Rodamientos lubricados con grasa Para prevenir la corrosioacuten y la contaminacioacuten durante largos periacuteodos de almacenamiento limpie las boquillas de entrada de grasa y remueva los tapones de drenaje antes de re-engrasar el motor con grasa compatible Despueacutes de la lubricacioacuten purgue el exceso de grasa o la grasa antigua de la caacutemara de lubricacioacuten haciendo funcionar el motor durante al menos 30 minutos con los tapones removidos

Si el motor ha sido almacenado por varios antildeos la grasa probablemente deberaacute estar endurecida y el tubo de drenaje podriacutea estar obstruido con grasa seca En este caso el motor deberaacute desmontarse para retirar la grasa antigua y posteriormente ser re-lubricado antes de su puesta en servicio

Rodamientos lubricados con aceite Siempre drene el aceite antes de mover el motor Despueacutes de situar el motor en el aacuterea de almacenamiento llene el caacuterter con el aceite correcto que tenga los inhibidores de corrosioacuten y oxidacioacuten adecuados Idealmente el aceite deberaacute cubrir completamente el rodamiento sin sobrepasar el cilindro o tubo que sirve para la contencioacuten del aceite o el sello de laberinto Antes de poner el motor en servicio drene y reemplace el aceite

No re-engrase los rodamientos con el drenaje cerrado o mientras el motor esteacute funcionando

Siempre drene el aceite antes de mover el motor De lo contrario el lubricante puede salpicar al exterior y contaminar los bobinados o incluso iniciar un efecto capilar que puede succionar aceite del caacuterter

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Mantenimiento perioacutedico Mensual Inspeccione el aceite para determinar si existen evidencias de humedad oxidacioacuten o contaminantes

Reemplace el aceite siempre que encuentre contaminacioacuten o cada 12 meses

Cada 1 oacute 3 meses Gire el eje manualmente varias veces para conservar la peliacutecula de lubricante en las pistas de los rodamientos o en los ejes de apoyo de los cojinetes Esto tambieacuten ayuda a prevenir dantildeos en los elementos rodantes (ej estriacuteas) que pueden ocurrir con el tiempo debido incluso a pequentildeas vibraciones

Cada 2 oacute 3 meses Mida la resistencia de aislamiento (IR) y compare los resultados corregidos por temperatura con los valores base tomados antes de almacenar el motor Antes de instalar el motor lleve a cabo las acciones necesarias para corregir cualquier descenso en la IR (Vea la Paacutegina 14 ldquoPrueba de Resistencia de aislamiento (IR)rdquo)

Cada 3 meses Inspeccione los rodamientos lubricados con grasa tomando una muestra del tubo de drenaje para ver si hay humedad oxidacioacuten o contaminacioacuten Si existe humedad probablemente los rodamientos pre-senten dantildeos por oxidacioacuten y sea necesario remplazarlos

Cada 5 antildeos Considere reemplazar la grasa y los rodamientos Para entonces el aceite y los ingredientes de la base de la grasa probablemente se hayan separado y las vibraciones de bajo nivel pueden haber causado es-triacuteas en las pistas de los rodamientos Si se ha acumulado humedad entre las bolas y las pistas pueden haberse presentado dantildeos por oxidacioacuten o corrosioacuten

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Temperatura ambientendashLa temperatura del medio de refrigeracioacuten circundante conocida comuacutenmente como temperatura ambienteDato baacutesicondashUna medida tomada cuando el motor estaacute en buen estado que se usa como referencia para labores de seguimiento y anaacutelisisTorque maacuteximondashEl maacuteximo torque que el motor podraacute desarrollar a voltaje y frecuencia nominales sin que se presente una caiacuteda abrupta de la velocidad tambieacuten denominado torque de desenganche o par maacuteximoEficienciandashLa relacioacuten entre el trabajo uacutetil realizado y la energiacutea utilizada para producirlo Es la relacioacuten entre la potencia de salida dividida entre la potencia de entradaVelocidad a plena cargandashLa velocidad a la cual cualquier motor produce su potencia de salida nominalTorque a plena cargandashEl torque requerido para producir la potencia nominal a la velocidad de plena cargaMotor de propoacutesito generalndashMotor de induccioacuten de CA con potencia nominal menor o igual a 500 hp construc-cioacuten abierta o cerrada de trabajo continuo disentildeado con paraacutemetros normalizados con caracteriacutesticas estaacutendar para ser utilizado bajo condiciones de servicio sin restricciones en una aplicacioacuten particular (ver la norma NEMAMG1161)Hercio (Hz)ndashTerminologiacutea preferida para ciclos por segundo(frecuencia)Caballo de fuerza (hp)ndashUna unidad para la medida de la potencia de los motores o la velocidad a la que se hace el trabajo Un caballo de fuerza equivale a 33000 lb-pie por minuto (550 lbbullpie por segundo o 746 vatios Tam-bieacuten es la unidad de potencia de los motores fabricados en el continente norte americanoAislamientondashMaterial no conductivo que separa las partes de un motor que conducen corriente o los materiales adyacentes que se encuentran a diferente potencialKilovatio (kW)ndashUna unidad de potencia eleacutectrica Tambieacuten es la unidad de potencia de los motores eleacutectricos fabricados fuera del continente norte americanoCorriente a rotor bloqueadondashCorriente de liacutenea en estado estable medida a frecuencia y voltaje nominales con el rotor en reposoTorque a rotor bloqueadondashEl torque miacutenimo que el motor desarrollaraacute en reposo para todas las posiciones angu-lares del rotor cuando se aplican el voltaje nominal a frecuencia nominalNEMAndashSiglas de la National Electrical ManufacturersAssociationPolosndashLos polos magneacuteticos que se forman dentro del motor debido a la ubicacioacuten y la conexioacuten de los devana-dosIncremento de temperatura nominalndashEs el aumento de temperatura permisible por encima del ambiente para un motor que esteacute funcionando con cargaRotorndashEl elemento rotativo de cualquier motor o generadorDeslizamientondashLa diferencia entre la velocidad sincroacutenica y la velocidad de operacioacuten comparada con la veloci-dad sincroacutenica expresada en porcentaje Tambieacuten es la diferencia entre la velocidad sincroacutenica y la velocidad de operacioacuten expresada en rpm

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Pie suavendashUna condicioacuten en la cual las patas de un motor y la zona de la base en la que se apoyan no se encuen-tran en el mismo planoEstatorndashLa parte estaacutetica del motor este teacutermino describe comuacutenmente la parte estaacutecionaria del motor que con-tiene los devanadosVelocidad sincroacutenicandashLa velocidad del campo magneacutetico rotativo creado por el bobinado del estator Velocidad sincroacutenica = (Frecuencia x 120) (Nuacutemero de polos)TorquendashLa fuerza rotativa producida por un motor Las unidades del torque se expresan en lb-pie o lb-pul (siste-ma Ingleacutes) o newton-metro (sistema meacutetrico)TendenciandashAnaacutelisis del cambio presentado en una medida tomada durante muchos intervalos de medicioacuten

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Bibliografiacutea

ANSIEASA Standard AR100-2015 Recommended Practice for the Repair of Rotating Electrical Apparatus Electrical Apparatus Service Association Inc St Louis MO 2015 (For information call EASA at 314-993-2220 or browse to wwweasacom)

Electrical Engineering Pocket Handbook Electrical Apparatus Service Association Inc St Louis MO 2015 (For information call EASA at 314-993-2220 or visit wwweasacom)

Mechanical Reference Handbook Electrical Apparatus Service Association Inc St Louis MO 2015 (For information call EASA at 314-993-2220 or visit wwweasacom)

NEMA Standard MG 1-2014 Motors and Generators National Electrical Manufacturers Association Rosslyn VA 2014 (For information call NEMA at 703-841-3200 or visit wwwnemaorg)

NEMA Standard MG 10-2013 Energy Management Guide for Selection and Use of Fixed Frequency Medi-um AC Squirrel-Cage Polyphase Induction Motors National Electrical Manufacturers Association Rosslyn VA 2014 (For information call NEMA at 703-841-3200 or visit wwwnemaorg)

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        • 22 Mantenimiento preventivo predictivo y basado en la confiabilidad
        • 23 Inspeccioacuten y pruebas
        • 24 Re-engrase de los rodamientos
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            • Formato de muestra
            • Otros teacuterminos
              • Como leer la placa de datos de un motor
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                • Mantenimiento perioacutedico
                  • Recomendaciones para almacenar los motores
                    • Aspectos baacutesicos para el almacenaje de motores
                    • Preparacioacuten para el almacenaje
                      • Notas
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Mantenimiento perioacutedico Mensual Inspeccione el aceite para determinar si existen evidencias de humedad oxidacioacuten o contaminantes

Reemplace el aceite siempre que encuentre contaminacioacuten o cada 12 meses

Cada 1 oacute 3 meses Gire el eje manualmente varias veces para conservar la peliacutecula de lubricante en las pistas de los rodamientos o en los ejes de apoyo de los cojinetes Esto tambieacuten ayuda a prevenir dantildeos en los elementos rodantes (ej estriacuteas) que pueden ocurrir con el tiempo debido incluso a pequentildeas vibraciones

Cada 2 oacute 3 meses Mida la resistencia de aislamiento (IR) y compare los resultados corregidos por temperatura con los valores base tomados antes de almacenar el motor Antes de instalar el motor lleve a cabo las acciones necesarias para corregir cualquier descenso en la IR (Vea la Paacutegina 14 ldquoPrueba de Resistencia de aislamiento (IR)rdquo)

Cada 3 meses Inspeccione los rodamientos lubricados con grasa tomando una muestra del tubo de drenaje para ver si hay humedad oxidacioacuten o contaminacioacuten Si existe humedad probablemente los rodamientos pre-senten dantildeos por oxidacioacuten y sea necesario remplazarlos

Cada 5 antildeos Considere reemplazar la grasa y los rodamientos Para entonces el aceite y los ingredientes de la base de la grasa probablemente se hayan separado y las vibraciones de bajo nivel pueden haber causado es-triacuteas en las pistas de los rodamientos Si se ha acumulado humedad entre las bolas y las pistas pueden haberse presentado dantildeos por oxidacioacuten o corrosioacuten

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Temperatura ambientendashLa temperatura del medio de refrigeracioacuten circundante conocida comuacutenmente como temperatura ambienteDato baacutesicondashUna medida tomada cuando el motor estaacute en buen estado que se usa como referencia para labores de seguimiento y anaacutelisisTorque maacuteximondashEl maacuteximo torque que el motor podraacute desarrollar a voltaje y frecuencia nominales sin que se presente una caiacuteda abrupta de la velocidad tambieacuten denominado torque de desenganche o par maacuteximoEficienciandashLa relacioacuten entre el trabajo uacutetil realizado y la energiacutea utilizada para producirlo Es la relacioacuten entre la potencia de salida dividida entre la potencia de entradaVelocidad a plena cargandashLa velocidad a la cual cualquier motor produce su potencia de salida nominalTorque a plena cargandashEl torque requerido para producir la potencia nominal a la velocidad de plena cargaMotor de propoacutesito generalndashMotor de induccioacuten de CA con potencia nominal menor o igual a 500 hp construc-cioacuten abierta o cerrada de trabajo continuo disentildeado con paraacutemetros normalizados con caracteriacutesticas estaacutendar para ser utilizado bajo condiciones de servicio sin restricciones en una aplicacioacuten particular (ver la norma NEMAMG1161)Hercio (Hz)ndashTerminologiacutea preferida para ciclos por segundo(frecuencia)Caballo de fuerza (hp)ndashUna unidad para la medida de la potencia de los motores o la velocidad a la que se hace el trabajo Un caballo de fuerza equivale a 33000 lb-pie por minuto (550 lbbullpie por segundo o 746 vatios Tam-bieacuten es la unidad de potencia de los motores fabricados en el continente norte americanoAislamientondashMaterial no conductivo que separa las partes de un motor que conducen corriente o los materiales adyacentes que se encuentran a diferente potencialKilovatio (kW)ndashUna unidad de potencia eleacutectrica Tambieacuten es la unidad de potencia de los motores eleacutectricos fabricados fuera del continente norte americanoCorriente a rotor bloqueadondashCorriente de liacutenea en estado estable medida a frecuencia y voltaje nominales con el rotor en reposoTorque a rotor bloqueadondashEl torque miacutenimo que el motor desarrollaraacute en reposo para todas las posiciones angu-lares del rotor cuando se aplican el voltaje nominal a frecuencia nominalNEMAndashSiglas de la National Electrical ManufacturersAssociationPolosndashLos polos magneacuteticos que se forman dentro del motor debido a la ubicacioacuten y la conexioacuten de los devana-dosIncremento de temperatura nominalndashEs el aumento de temperatura permisible por encima del ambiente para un motor que esteacute funcionando con cargaRotorndashEl elemento rotativo de cualquier motor o generadorDeslizamientondashLa diferencia entre la velocidad sincroacutenica y la velocidad de operacioacuten comparada con la veloci-dad sincroacutenica expresada en porcentaje Tambieacuten es la diferencia entre la velocidad sincroacutenica y la velocidad de operacioacuten expresada en rpm

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Pie suavendashUna condicioacuten en la cual las patas de un motor y la zona de la base en la que se apoyan no se encuen-tran en el mismo planoEstatorndashLa parte estaacutetica del motor este teacutermino describe comuacutenmente la parte estaacutecionaria del motor que con-tiene los devanadosVelocidad sincroacutenicandashLa velocidad del campo magneacutetico rotativo creado por el bobinado del estator Velocidad sincroacutenica = (Frecuencia x 120) (Nuacutemero de polos)TorquendashLa fuerza rotativa producida por un motor Las unidades del torque se expresan en lb-pie o lb-pul (siste-ma Ingleacutes) o newton-metro (sistema meacutetrico)TendenciandashAnaacutelisis del cambio presentado en una medida tomada durante muchos intervalos de medicioacuten

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ANSIEASA Standard AR100-2015 Recommended Practice for the Repair of Rotating Electrical Apparatus Electrical Apparatus Service Association Inc St Louis MO 2015 (For information call EASA at 314-993-2220 or browse to wwweasacom)

Electrical Engineering Pocket Handbook Electrical Apparatus Service Association Inc St Louis MO 2015 (For information call EASA at 314-993-2220 or visit wwweasacom)

Mechanical Reference Handbook Electrical Apparatus Service Association Inc St Louis MO 2015 (For information call EASA at 314-993-2220 or visit wwweasacom)

NEMA Standard MG 1-2014 Motors and Generators National Electrical Manufacturers Association Rosslyn VA 2014 (For information call NEMA at 703-841-3200 or visit wwwnemaorg)

NEMA Standard MG 10-2013 Energy Management Guide for Selection and Use of Fixed Frequency Medi-um AC Squirrel-Cage Polyphase Induction Motors National Electrical Manufacturers Association Rosslyn VA 2014 (For information call NEMA at 703-841-3200 or visit wwwnemaorg)

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Temperatura ambientendashLa temperatura del medio de refrigeracioacuten circundante conocida comuacutenmente como temperatura ambienteDato baacutesicondashUna medida tomada cuando el motor estaacute en buen estado que se usa como referencia para labores de seguimiento y anaacutelisisTorque maacuteximondashEl maacuteximo torque que el motor podraacute desarrollar a voltaje y frecuencia nominales sin que se presente una caiacuteda abrupta de la velocidad tambieacuten denominado torque de desenganche o par maacuteximoEficienciandashLa relacioacuten entre el trabajo uacutetil realizado y la energiacutea utilizada para producirlo Es la relacioacuten entre la potencia de salida dividida entre la potencia de entradaVelocidad a plena cargandashLa velocidad a la cual cualquier motor produce su potencia de salida nominalTorque a plena cargandashEl torque requerido para producir la potencia nominal a la velocidad de plena cargaMotor de propoacutesito generalndashMotor de induccioacuten de CA con potencia nominal menor o igual a 500 hp construc-cioacuten abierta o cerrada de trabajo continuo disentildeado con paraacutemetros normalizados con caracteriacutesticas estaacutendar para ser utilizado bajo condiciones de servicio sin restricciones en una aplicacioacuten particular (ver la norma NEMAMG1161)Hercio (Hz)ndashTerminologiacutea preferida para ciclos por segundo(frecuencia)Caballo de fuerza (hp)ndashUna unidad para la medida de la potencia de los motores o la velocidad a la que se hace el trabajo Un caballo de fuerza equivale a 33000 lb-pie por minuto (550 lbbullpie por segundo o 746 vatios Tam-bieacuten es la unidad de potencia de los motores fabricados en el continente norte americanoAislamientondashMaterial no conductivo que separa las partes de un motor que conducen corriente o los materiales adyacentes que se encuentran a diferente potencialKilovatio (kW)ndashUna unidad de potencia eleacutectrica Tambieacuten es la unidad de potencia de los motores eleacutectricos fabricados fuera del continente norte americanoCorriente a rotor bloqueadondashCorriente de liacutenea en estado estable medida a frecuencia y voltaje nominales con el rotor en reposoTorque a rotor bloqueadondashEl torque miacutenimo que el motor desarrollaraacute en reposo para todas las posiciones angu-lares del rotor cuando se aplican el voltaje nominal a frecuencia nominalNEMAndashSiglas de la National Electrical ManufacturersAssociationPolosndashLos polos magneacuteticos que se forman dentro del motor debido a la ubicacioacuten y la conexioacuten de los devana-dosIncremento de temperatura nominalndashEs el aumento de temperatura permisible por encima del ambiente para un motor que esteacute funcionando con cargaRotorndashEl elemento rotativo de cualquier motor o generadorDeslizamientondashLa diferencia entre la velocidad sincroacutenica y la velocidad de operacioacuten comparada con la veloci-dad sincroacutenica expresada en porcentaje Tambieacuten es la diferencia entre la velocidad sincroacutenica y la velocidad de operacioacuten expresada en rpm

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Obteniendo Lo Maacuteximo De Su Motor Eleacutectrico

Bibliografiacutea

ANSIEASA Standard AR100-2015 Recommended Practice for the Repair of Rotating Electrical Apparatus Electrical Apparatus Service Association Inc St Louis MO 2015 (For information call EASA at 314-993-2220 or browse to wwweasacom)

Electrical Engineering Pocket Handbook Electrical Apparatus Service Association Inc St Louis MO 2015 (For information call EASA at 314-993-2220 or visit wwweasacom)

Mechanical Reference Handbook Electrical Apparatus Service Association Inc St Louis MO 2015 (For information call EASA at 314-993-2220 or visit wwweasacom)

NEMA Standard MG 1-2014 Motors and Generators National Electrical Manufacturers Association Rosslyn VA 2014 (For information call NEMA at 703-841-3200 or visit wwwnemaorg)

NEMA Standard MG 10-2013 Energy Management Guide for Selection and Use of Fixed Frequency Medi-um AC Squirrel-Cage Polyphase Induction Motors National Electrical Manufacturers Association Rosslyn VA 2014 (For information call NEMA at 703-841-3200 or visit wwwnemaorg)

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Obteniendo Lo Maacuteximo De Su Motor Eleacutectrico

Copyright copy EASA 2016 Version 0816

Notas

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  • 1 Instalacioacuten arranque e informacioacuten baacutesica
    • 11 Consideraciones baacutesicas del sistema
    • 12 Instalacioacuten
    • 13 Procedimientos de arranque
    • 14 Datos baacutesicos
    • 15 Gestioacuten total del motor
      • 2 Seguimiento operacional y mantenimiento
        • 21 Aplicacioacuten-consideraciones especiacuteficas
        • 22 Mantenimiento preventivo predictivo y basado en la confiabilidad
        • 23 Inspeccioacuten y pruebas
        • 24 Re-engrase de los rodamientos
          • Datos baacutesicos del motor y de su instalaci
            • Formato de muestra
            • Otros teacuterminos
              • Como leer la placa de datos de un motor
                • Informacioacuten necesaria
                • Mantenimiento perioacutedico
                  • Recomendaciones para almacenar los motores
                    • Aspectos baacutesicos para el almacenaje de motores
                    • Preparacioacuten para el almacenaje
                      • Notas
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