Se estima que casi la mitad (45 por ciento) de la electricidad mundial es utilizada por motores eléctricos. Los motores eléctricos alimentan una cantidad considerable de maquinarias en casi todas las industrias: desde la generación de energía, pasando por el suministro de agua y alimentos y hasta los productos de consumo. La importancia de los motores eléctricos en la sociedad moderna no puede ser subestimada. Es gracias a esta función vital que el mantener sus motores eléctricos en funcionamiento de manera eficiente a través de un programa de confiabilidad de calidad –que incluya pruebas de motor eléctrico (EMT) con y sin energía– es extremadamente beneficioso.

Los instrumentos de prueba de motores eléctricos se han convertido en herramientas de diagnóstico y confiabilidad sumamente eficaces para las pruebas de motores y circuitos de los motores. Se pueden lograr mejoras significativas en la longevidad del motor y la confiabilidad general de la planta mediante la instauración adecuada de esta tecnología establecida. Pero, como con cualquier programa nuevo, se presentarán muchos inconvenientes. Estos comienzan inmediatamente después de recibir sus aparatos de prueba.

¿Quién debería realizar la prueba?
¿Cuándo se deberían realizar las pruebas?
¿Se han instaurado los procedimientos?
Si no, ¿qué procedimientos deben desarrollarse?
¿Qué debería probarse?

Hay ocho pasos que, si se siguen, harán que la prueba EMT sea exitosa y efectiva para su programa de confiabilidad.

Preparación del personal

Al igual que con cualquier proyecto, la clave del éxito es el conocimiento de la tarea que se realizará. Con la EMT, esto significa una comprensión profunda de los aparatos a utilizar, incluidas las capacidades de prueba, las fortalezas y debilidades de diagnóstico, y un conocimiento profundo de la maquinaria que se probará.

La información sobre la capacidad del aparato generalmente es proporcionada por el fabricante del probador de motores a través de la capacitación inicial. También se necesita un conocimiento exhaustivo de los modos de funcionamiento y fallas del motor, pero no es algo que sea fácil de obtener y rara vez es proporcionado por los fabricantes de los aparatos de prueba. La capacitación de los aprendices, la experiencia y la capacitación especializada son los medios más efectivos para obtener el conocimiento necesario.

El desarrollo de habilidades y competencias es otro desafío. En este punto es donde no queremos aprender de los errores. El tomar decisiones erróneas y obviar problemas importantes causará que la maquinaria, el técnico y el programa de confiabilidad pierdan credibilidad. La mayoría de las instalaciones industriales tienen motores de repuesto disponibles, por lo que al comenzar la prueba, pruebe los repuestos de almacén y luego continúe con las pruebas de aceptación. Esto le proporcionará el tiempo para aprender a usar el software y probar las capacidades, además de desarrollar habilidades y competencias para probar los motores operativos con aptitud y conveniencia.

Preparación de la maquinaria a probar

¿Qué maquinaria debería probarse? Las perspectivas pueden variar ampliamente en respuesta a esta pregunta. La criticidad es subjetiva y varía según la percepción de los empleados de su instalación. Lo que es crítico para producción puede no ser tan crítico para los departamentos de mantenimiento o seguridad. La mejor forma de abordar la criticidad es desde cuatro perspectivas básicas.

La criticidad operacional: directa y basada principalmente en el voltaje operativo:

1. Medio / alto voltaje / arranques frecuentes;
2. medio / alto voltaje;
3. bajo voltaje / arranques frecuentes / alta potencia;
4. bajo voltaje / alta potencia;
5. motores con transmisión de frecuencia variable (VFD) críticos;
6. motores críticos no redundantes.

La maquinaria de voltaje medio y alto es mucho más cara de reparar o reemplazar y puede requerir un tiempo prolongado para su reemplazo. Los motores que arrancan a intervalos, a cualquier voltaje, fallan con más frecuencia que los motores que funcionan continuamente o que arrancan con poca frecuencia. Los motores accionados por VFD normalmente tienen un funcionamiento más caliente y están sujetos a que el aislamiento sufra una degradación térmica más rápida. Algunos motores de potencia fraccionaria pueden ser críticos. Por ejemplo, una bomba de aceite lubricante de 1/4 HP para un motor con rodamiento de casquillo de 6000 HP es tan crítica como el motor de 6000 HP.

La criticidad de la seguridad: en pocas palabras, ¿alguien puede morir o resultar herido si esta maquinaria falla?

La criticidad logística: se basa en la disponibilidad de las instalaciones de reparación y piezas de repuesto. En esta economía mundial, es posible que las piezas tengan que ser fabricadas en el otro lado del mundo. Esto provoca un mayor tiempo de inactividad de la maquinara descompuesta y un posible gran efecto negativo sobre el proceso.

La criticidad medioambiental: pregunte, ¿si esta maquinaria falla, causará un daño medioambiental, como la liberación de efluentes tóxicos o la contaminación excesiva del aire?

Pídales a todos los involucrados claves que determinen la criticidad de la maquinaria. Siéntense y analicen las prioridades, las dificultades de mantenimiento, la seguridad y la logística y elabore una lista de activos críticos. Una vez preparada la lista de maquinarias, se debe organizar en rutas. Planifique de modo que se pueda disponer de una cantidad máxima de activos en cada ubicación. Saltar de una ubicación a otra reduce la productividad. Las rutas deben tener una periodicidad recurrente basada en la criticidad.

Preparación del aparato de prueba

Para realizar las pruebas a los motores de manera efectiva, el aparato de prueba debe estar en condiciones óptimas. El probador debe estar calibrado con las actualizaciones más recientes del software operativo. (Nota: al actualizar el software, tenga en cuenta posibles problemas de compatibilidad. Las nuevas actualizaciones de software deberían indicar claramente los sistemas operativos (SO) que son o no compatibles).

Las actualizaciones de software son esenciales. Muchas veces corrigen imprecisiones o proporcionan procedimientos o pasos de seguridad importantes. La maquinaria asociada debe inspeccionarse y probarse, según corresponda, para evitar problemas cuando se realizan pruebas en el campo. Realice la verificación del aparato el día antes de que se programen las pruebas. Una simple lista de verificación genérica le ayudará con la preparación del aparato de prueba:

Lista de verificación para pruebas efectivas

• Todas las baterías están cargadas y en funcionamiento
• Hay baterías de ciclo profundo según sea necesario
• Los cables de prueba están libres de agujeros o cortes en el aislamiento
• Los ganchos de voltaje o ganchos de prueba están limpios y libres de residuos extraños o corrosión
• Los ganchos de voltaje o ganchos de prueba están firmemente enroscados o ajustados en los cables de prueba
• Las sondas actuales tienen baterías buenas, si corresponde
• Inspeccione los cables de alimentación para detectar cortes y roturas en el aislamiento
• Las pinzas de las sondas de corriente están limpias y libres de residuos extraños tanto en la parte superior como en el punto de bisagra
• La tensión del resorte de la sonda de corriente es ideal
• Los puntos de conexión del cable de prueba en el instrumento de prueba están limpios y libres de polvo y restos extraños
• Todos los cables eléctricos y de puertos de datos del instrumento de prueba están conectados correctamente

Verificar el estado operacional del probador

Antes de la recopilación de los datos de prueba, se debe realizar una prueba operativa rápida del instrumento de prueba del motor. El uso de un pequeño motor de prueba o estator verificará que los datos de la prueba sin energía obtenidos sean precisos o repetibles.

Para verificar que los datos con energía sean precisos, realice una prueba rápida de calidad de energía. Coloque todas las sondas de corriente en un cable de fase y realice la prueba. Compare los voltajes de bus de fase con los voltajes obtenidos y confirme que todas las lecturas de amperaje sean las mismas. Una vez que piense que ya está recopilando datos confiables, comience su ruta de prueba.

Figura 3: Muestras de instrumentos manuales

Maximice la cantidad de circuitos a prueba y la cantidad de carga en el circuito

Si invierte tiempo en realizar pruebas, debería probar la mayor cantidad de circuitos posible. Las pruebas sin energía usualmente se realizan aguas abajo (en dirección del receptor) del contactor sin energía. Con las pruebas sin energía, las conexiones aguas arriba (en dirección a la fuente) realizadas identificarán las anomalías del circuito entre el punto de conexión y el motor. Una vez identificado, el aislamiento del circuito se puede llevar a cabo y localizar la fuente.

Las pruebas con energía se deben realizar desde el gabinete de arranque. Las conexiones deben proporcionar al menos un nivel local de protección de circuito por encima del punto de conexión; por ejemplo, conecte en el lado de carga del interruptor principal o el lado de carga de los fusibles. Las pruebas con energía se pueden usar para observar datos de transformada rápida de Fourier (FFT) de voltaje y corriente para aislar las fuentes de pico espectral desde la parte superior o posterior del punto de conexión de prueba.

Figura 4: Datos de calidad de energía que muestran alta distorsión armónica en fase a fase y voltaje neutral

Verificar o confirmar anomalías identificadas

Cuando se identifica un problema potencial, es solo eso, un problema potencial. Debería tomar medidas para validar que, de hecho, es un problema. En ocasiones, los datos erróneos o las características únicas de la maquinaria bajo prueba pueden dar indicios de una falla. Debe realizar todas las comprobaciones posibles de la maquinaria y ejecutar pruebas correlativas adicionales para validar las indicaciones. Digamos, por ejemplo, que los datos de prueba indican una conexión posiblemente de alta resistencia. Verifique las conexiones de los cables de prueba y vuelva a ejecutar las pruebas de resistencia. Si obtiene un desequilibrio de corriente, verifique la carga de la maquinaria para asegurarse de que el desequilibrio no se deba a una carga insuficiente. Si la carga es suficiente, guarde los datos y realice una prueba rápida de calidad de energía, con todas las sondas de corriente en una fase para asegurarse de no tener una sonda defectuosa. Si tiene bandas laterales de frecuencia de paso de polo (Fpp) que indican posibles anomalías en la barra del rotor, verifique el efecto del remolino, la modulación de la corriente, el incremento del consumo de corriente para una carga determinada y la corriente de arranque reducida con una duración de inicio más larga. Estas simples comprobaciones y medidas correlativas pueden evitar datos erróneos que provocan malas decisiones, lo que puede generar dudas sobre usted, la tecnología o ambos.

Cuando sea posible, correlacione con otras tecnologías

Cuando sea posible, debe correlacionar los datos adquiridos con otras tecnologías. Esto ayuda a confirmar la existencia de un problema y ayuda a cuantificar la gravedad. A veces, los técnicos de confiabilidad tienden a tratar de ser un “hombre orquesta”. Pero, trabajar juntos como grupo de confiabilidad producirá resultados inconmensurables. Las tecnologías de confiabilidad son como un conjunto de llaves inglesas o llaves de tubo, cada una tiene un propósito específico, pero se superponen.

Cuando usa llaves inglesas o llaves de tubo distintas, puede trabajar en casi cualquier cosa. Lo mismo sucede con las tecnologías de confiabilidad; cuando se usan juntas, puede diagnosticar la mayoría de los problemas. El uso adecuado de las pruebas de vibración, ultrasonido, análisis de aceite, infrarrojos y motores eléctricos puede proporcionar un entorno de mantenimiento que tiene fallas mínimas no diagnosticadas, lo que resulta en la máxima productividad o confiabilidad.

Generar informes y comunicaciones eficientes

Créalo o no, la presentación de los informes es probablemente el aspecto más importante de un programa efectivo de pruebas de motores. El informe es su carta de presentación. Puede ser la base de cómo se le juzga como técnico de pruebas de motores. Si trabaja en una empresa orientada al servicio, ya lo sabe o debería saberlo. Los programas internos tienden a descuidar o minimizar los informes, lo que perjudica en general al programa. Los gastos presupuestarios se basan en el valor percibido del artículo deseado. Si su programa de pruebas de motores no parece ser efectivo, es posible que no reciba el nivel de financiamiento que necesita.

No solo debe generar informes eficaces sobre las anomalías identificadas, también tiene que generar informes actualizados sobre el éxito general del programa. Trabajar con la gerencia para establecer métricas de desempeño o indicadores clave de resultados (KPI). Los gráficos de barras que muestran el número de anomalías identificadas y corregidas se deben publicar en lugares de alta visibilidad. Publique los recuentos de discrepancias mensuales y anuales; que con suerte, muestran una marcada caída. Publique las reducciones de presupuesto para rebobinado y reemplazo del motor o la cantidad de motores rechazados que no se pusieron en servicio y que pudieron haber fallado prematuramente. Los ejemplos específicos le ayudarán a ilustrar su punto. Use los datos reunidos no solo para identificar y reparar problemas, sino también para demostrar la efectividad del programa.

La comunicación, además de los informes eficaces, es clave para el éxito de su programa. Debe tener una red de comunicación establecida entre usted y la gerencia media y superior, los departamentos de mantenimiento y producción y demás personal de tecnología de mantenimiento predictivo (PdM).

Las comunicaciones con los departamentos de planificación, seguridad y logística también son importantes para el soporte de los procedimientos y el material. Integre los resultados de sus pruebas de motores eléctricos en los informes del Sistema de Gestión de Activos Empresariales (EAM) de la instalación para respaldar aún más este tipo de comunicación. Las demás áreas en donde la comunicación es importante incluyen: los talleres de motores, los fabricantes de motores, el fabricante del probador y su proveedor de conocimientos de pruebas de motores eléctricos.

Un programa efectivo de pruebas de motores debe ser parte de un programa de confiabilidad efectiva. El uso de estos pasos le proporcionará a su programa una herramienta significativa y altamente efectiva como parte de un programa de mantenimiento de clase mundial.