Claro que, las más nuevas tecnologías le permitirán identificar problemas que son difíciles de encontrar, antes de que su equipo falle, y proporcionarán más datos que los instrumentos de mano estándar. Mientras he pasado muchos años discutiendo de las tecnologías avanzadas, constantemente me preguntan lo que se puede hacer con el equipo de prueba eléctrico tradicional de mantenimiento. El propósito de este artículo es de discutir parte de estos trucos.
En este artículo, discutiremos sobre la prueba del Voltímetro. Los sistemas que estaremos probando estarán a través de la línea, en motores eléctricos de inducción AC. Permítanos asumir que tenemos un Verdadero multímetro de RMS, una verdadera pinza de RMS, una pinza Analógica y un probador de aislamiento de 500/1,000 Voltios con una pantalla analógica con una gama de 0,01 a 1.000 Megohmios. También asumiremos que seguimos (como usted siempre debe) todos los requisitos apropiados de seguridad durante la prueba.
El Poder del Voltímetro
Para la mayoría de las aplicaciones, en ambientes eléctricos modernos, un voltímetro digital RMS es importante darle valores exactos. Esto es porque los viejos voltímetros demostrarían datos inexacto, incapaz de repetir los valores en presentaciones digitales o la aguja botaría en el voltaje en situaciones armónicas. El Verdadero Medidor de RMS compensa estas variaciones y la armonía. Usted también deseará uno con una gama 10 veces más exacta que el valor que usted busca. Por ejemplo si usted busca valores más cercanos a 1 Voltio, usted desea un medidor exacto por lo menos de 0.1 Voltio.
Los métodos más obvios de prueba de voltaje son los de verificar el valor de voltaje y el balance de la fase. En ambos casos, el método apropiado para tomar las lecturas del voltaje es el de ir de fase en fase, lo que proporciona valores más exactos de la prueba que de fase a tierra. El patrón también es importante, si usted comparará los resultados de la prueba o si analizará un sistema. Un patrón común es Fase A a Fase B, Fase A a Fase C, después, la Fase B a Fase C. La tabla 1 muestra los resultados de la prueba que estaremos utilizando como ejemplo.
Estos tres valores pueden proporcionar indicios importantes en cuanto a la condición del sistema y ayudar a identificar algunos problemas. Por ejemplo las condiciones de alto/bajo voltaje pueden cambiar las condiciones de funcionamiento para el motor eléctrico.
NEMA identifica en la placa de identificación de un motor eléctrico como +/-10% para propósitos de diseño. Para determinar la desviación máxima, usted debe determinar el voltaje de la placa de identificación y entonces utilizar el valor medido que es el más lejano de la placa de identificación (466V en nuestro ejemplo). La fórmula 1 muestra los cálculos para la desviación máxima de nuestro ejemplo.
El impacto del voltaje mientras se desvía de la placa de identificación puede ser significativo (ver Figura 1) con la máxima desviación recomendada para propósitos de energía como 5%.
Lo que nos preocupa después es el desbalance del Voltaje, que tiene como resultado corrientes desbalanceadas y campos magnéticos en el motor. Cuando el desbalance llega a ser más grande, aumenta la temperatura del motor, generando la necesidad de revalorar el motor. La fórmula 2 muestra cómo calcular el voltaje promedio y la Fórmula muestra 3 los cálculos para determinar el desbalance.
El desbalance entonces es comparado con la Figura 2, que proporciona un multiplicador contra los caballos de fuerza del motor. El motor eléctrico esta diseñado para trabajar dentro de un desbalance de voltaje del 5%, con una recomendación de aplicación de energía no mayor a un desbalance de voltaje de más del 2%.
NOTA: Es importante notar que el motor no puede ser operado en su factor de servicio en cualquiera de las condiciones mencionadas arriba. El factor motriz de servicio es sólo para ser utilizado en el voltaje y valores de frecuencia de la placa de identificación.
Verificando contactos con un Voltímetro
Un método para probar contactos en un arrancador de un motor es utilizar un voltímetro. Cuándo una cámara infrarroja es utilizada, el operario busca las pérdidas de I²R que se muestran como Watts o calor. Las conexiones dañadas muestran como una conexión floja y la resistencia relacionada, como las condiciones de barniz que puede ocurrir en algunos ambientes de operación.
Una manera de detectar problemas de conexión y contactos sin el uso de un termómetro infrarrojo, es de realizar una inspección de caída de voltaje. Al realizar una inspección, es importante comenzar con el voltímetro configurado en un voltaje igual o más grande que el voltaje de circuito. Verifique para asegurarse que ese voltaje sea suministrado al arrancador o contactor realizando una prueba de fase a fase en el lado de suministro del arrancador o contactor, como lo descrito anteriormente. Después, coloque una punta del voltímetro en el lado de la entrada de la Fase A del arrancador y la otra en la salida de la Fase A del arrancador. Ajuste el valor del voltímetro hacia abajo, si no aparece ningún valor, hasta que llegue a un valor de menos de un voltio.
Un buen contacto tendrá un valor menos que un voltio. Un contacto pobre, o con falla, tendrá un valor de un voltio o más. Realice los mismos pasos a través de cada fase del arrancador o contacto. Una vez que termine, asegúrese que todavía tenga voltaje de fase a fase al volver a probar el suministro lateral fase a fase.
Verificando fusibles con el Voltímetro
Probar fusibles mientras el equipo trabaja es un proceso recto. Hay dos pasos que son realizados incluyendo la fase a fase y la prueba de línea.
La prueba de fase a fase para fusibles involucra la 'verificación cruzada' de los fusibles. Comience midiendo fase a fase lateral de cada fusible, como se menciono en la prueba de balanceo de fase. Coloque la punta del voltímetro en el lateral de la Fase A del fusible y del lado de carga del fusible de Fase B. Usted debe ver un valor de voltaje total de fase a fase. Si no, entonces hay un problema con el fusible de Fase B. Repita los pasos colocando una punta en el lado de carga de la Fase A del fusible y el lateral del fusible de Fase B. Repita los pasos entre Fase B y Fase C. Una vez que termine, vuelva a verificar fase a fase en el lateral.
Un método menos exacto de verificar fusibles, pero importante para fusibles de control de circuito o aplicaciones de fase única, es de medir a través del fusible. Los pasos y los valores resultantes deben ser realizados y deben ser evaluados de la misma manera que el arrancador, como se describió arriba.
Conclusión
Mientras la industria se mueve continuamente hacia una tecnología de prueba más sofisticada, las tecnologías más viejas y plenamente probadas todavía pueden proporcionar datos valiosos de localización de fallas. En este, el primer artículo de una serie, nosotros abarcaremos la prueba de voltaje utilizando un voltímetro de RMS. El voltímetro puede ser utilizado para pruebas de desbalance y variación de voltaje, que puede acortar la vida de un motor eléctrico, o causar que trabaje menos eficientemente, así como para verifica contactos conexiones/pobres flojos o la condición de fusibles.
Howard W Penrose, Ph.D., CMRP es Presidente de SUCCESS by DESIGN Reliability Services y el Director Ejecutivo del Institute of Electrical Motor Diagnostics, Inc. Para información adicional contacte al Dr. Penrose En: howard@motordoc.net.