Monitoreo de la Barra del Rotor por Análisis de la Corriente del Motor
El estado de las barras del rotor en un motor a inducción se puede medir, haciendo un análisis de frecuencia con alta resolución de la corriente de entrada del motor.
La presencia de una barra de rotor defectuosa causará una ligera reducción en el torque del motor, cada vez que un polo del campo magnético rotativo pasa cerca de ella. Este ocurre con el doble de la frecuencia del deslizamiento, ya que los polos Nortes y Sures del campo causan una reducción momentanea en el torque. Esta reducción también resulta en una reducción en la corriente de entrada hacia el motor en la misma proporción, -esto es el resultado de la conservación de energia. Esta reducción periodica en la corriente del motor, en realidad es una modulación de amplitud de la misma. La cantidad de modulación está relacionada con la gravedad del problema de la barra del rotor.
Una buena manera para detectar si hay modulación de la corriente es de buscar las bandas laterales alrededor de 60 Hz, colocadas a una distancia de dos veces la frecuencia del deslizamiento. Esto se puede hacer colocando una pinza en una fase de la línea de entrada y conectandola a un analizador de espectros.
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Esto hace facil probar una serie de motores, ya que todos los interruptores generalmente están ubicados en el centro. |
En lugar de una pinza portable de corriente, se puede usar un transformador convencional de corriente. Generalmente el transformador se ubica cerca de los interruptores del motor, en lugar de cerca del motor, especialmente en el caso de motores muy grandes. La ubicación del transformador en relación al motor no es importante-la firma de la corriente será la misma.
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Para esta prueba el motor deberá operar bajo carga ya que sin carga el deslizamiento será muy lento y no se desarollará ningún torque apreciable.
Solamente se necesita medir una fase de un motor trifásico.
El analizador de espectro deberá ser capaz de generar un espectro de alta resolución desde 0 Hz hasta 70 Hz o un espectro zoom, desde 50 a 70 Hz Una resolución de frecuencia de 1600 líneas es deseable para separar las bandas laterales causadas por variaciones de carga, etc.
La alta resolución y el espectro zoom son deseables, ya que las bandas laterales de la frecuencia de deslizamiento estarán muy cerca en frecuencia de la línea de frecuencia de 60 Hz. Por ejemplo para un motor que gira a 1760 RPM, la frecuencia de deslizamiento será de 1800 - 1760 = 40 RPM, lo que equivale a 0, 667 Hz. Las bandas laterales estarán ubicadas a dos veces esta frecuencia, o 1. 334 Hz.
Si las bandas laterales estan a una distancia de 55 a 60 dB del pico de 60 Hz, se considera que las barras del rotor son buenas, pero si se incrementan a 40 dB, abajo del pico de 60 Hz, eso es una indicación de barras dañadas. Es posible calibrar un sistema como eso y relacionar el número de barras abiertas, al nivel de bandas laterales si se conoce el número de barras en el rotor.
El espectro arriba es de un motor de 1760 RPM con problemas de barras de rotor
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