Análisis Espectral de Corriente

8/18/2019 Análisis Espectral de Corriente

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Análisis

espectral decorriente enun Motor

Eléctrico deInducción(MEI)

Adriana Orozco Riccioli

Fernando Thinkan Beltran


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En los MEI intensidad de corriente de alientación! su"re

distorsiones si#ni$cati%as en %irtud de los

pro&leas de naturaleza tanto ecánica cooeléctrica 'ue pueda con"rontar el otor

es enester aplicar la técnica de análisisespectral de intensidad de corriente! con el $n copleentar a la %ez discriinar la presencia

de un de"ecto incluendo la e%aluación de la se%eridad del

de"ecto! en caso de e*istir este por supuesto


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Técnicas epleadas de aneratradicional en el dia#nóstico

e%aluaciónde estado de los otores eléctricos +rue&a de resistencia a tierra, +rue&a eléctrica ipulsi%a, +rue&a de so&re tensión, Análisis del &alance de corriente,


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-ltios a%ances en este capo! cuos étodos

de dia#nostico! onitoreo son los si#uientes

Monitoreado de la descar#a parcial, Análisis del circuito del otor,Análisis espectral de intensidad de

corriente. Análisis dináico de potencia .o

tensión eléctrica, Análisis de /u0o, Análisis de la teperatura noralizada


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Análisis espectral de corriente - motor

current signature analysis – MCSA;

el re#istro dináico de la intensidad de corrienteen el otor eléctrico,

usa al otor coo transductor analiza coo%aria la corriente a tra%és de el,

utiliza la representación en "recuencia de la se1al, detectar "allas eléctricas coo el corto circuito

entre &o&inas! o ecánicas coo rupturas de

&arras del rotor, Es sensiti%o a %ariaciones de car#a! re'uiere

conociiento de los datos de placa del otor


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Modelo de instalación 2os odernos analizadores de %i&raciones! periten la entrada de se1ales eléctricas en odo copati&le

con las entradas de un osciloscopio con%encional, 3e esta "ora epleando coo transductor untrans"orador de corriente! conocido co-nentecoo hook–on o pinza aperiétrica! éste se de&eráconectar a la entrada del analizador tratar la se1alcoo si estu%iese siendo proporcionada por un

transductor de %i&raciones! pudiéndose o&tener elcorrespondiente espectro de intensidad de corrienteeléctrica


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Es'uea de la instalación a"5n para el

re#istro antes se1alado espectro de Intensidad de 6orriente! en

el 'ue se aprecian claraente las&andas laterales, Estas &andas lateralesindican la presencia su in/uenciaso&re la aplitud de la corriente! deciertos de"ectos en el otor as5 coo!las caracter5sticas ecánicasdoinantes tanto en el propio otor

coo en la á'uina conducida


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M67A! se presenta alternati%a de onitoreo en l5nea no

in%asi%o! usada para dia#nosticar

ciertos pro&leas 'ue se puedenpresentar en otores de inducción!tales coo &arras rotas en el rotor!ni%eles anorales de e*centricidad del

entrehierro! cortocircuitos en losde%anados estatóricos en &a0o %olta0e! ciertos pro&leas ecánicos


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6aracter5sticas capacidad de onitoreo no in%asi%o en una

posición reota! respecto del e'uipo al 'ue se estáe%aluando,

+roporciona in"oración acerca del da1o eldia#nóstico del e'uipo! copara&le con lainstruentación con%encional,

capacidad de di"erenciar entre un tipo de "alla otra, El dia#nóstico puede ser realizado rápidaente tan

"recuenteente coo se desee por personalrelati%aente ine*perto! usando e'uipo portátil econóico,


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Es aplica&le tanto para á'uinas de alta potencia!coo para á'uinas de potencia "raccionaria! de

corriente continua o alterna 'ue pueden sertri"ásicas o ono"ásicas

+ara á'uinas tri"ásicas! se re'uiere analizar-nicaente la corriente de una de las tres "ases,

8sando M67A se puede detectar di"erenciar "allas

relacionadas con la car#a la alientación alotor! analizando en "ora con0unta las se1ales de%olta0e corriente de alientación al otor,

se puede e0ecutar en el panel de control del otor!entonces el iso tiene lu#ar con el otor enoperación pero sin ries#o

perite identi$car pro&leas 'ue la inspección%isual no podr5a encontrar! por e0eplo! de unionesde alta resistencia al paso de corriente eléctrica


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FUNDAMEN!S DE MCSA

en 'ue a un otor eléctricocon%encional! se lo puede %er ta&iéncoo un transductor e$ciente!

peranenteente conectado! a 'ue atra%és de él se puede detectar%ariaciones en la car#a o %ariaciones denaturaleza ecánica en su"uncionaiento,


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%ariaciones #eneradas dentrodel sistea ecánico son con%ertidas coo se1ales distinti%as o

9arcas: en la corriente eléctrica de

alientación al otor para o&tener estas se1ales! es necesario toar

una uestra de dicha corriente lo 'ue se puedehacer de "ora con$a&le se#ura con étodosno in%asi%os

uestra toada de&e ser procesada! suinistrarindicati%os de la condición del otor! para elanálisis se puede usar el doinio del tiepo o eldoinio de la "recuencia,


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M67A! usa el criterio de 'ue a tra%és deuna co&inación de las coponentes

espectrales de se1ales de %olta0e corriente de alientación al otor sepuede detectar di"erenciar "allasrelacionadas con la car#a la

alientación al otor,


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6lasi$cación de "allas eléctricas o

ecánicas se#-n el si#uienteprincipio

7i las coponentes 'ue se uestran enla se1al de corriente! se re/e0an

ta&ién en la se1al de %olta0e! seconclue 'ue la "alla es de naturalezaeléctrica

7i las coponentes se uestran en la

se1al de corriente! pero no en la se1alde %olta0e! se conclue 'ue el pro&leaes de naturaleza ecánica,


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7e re'uieren ciertos eleentos

para 'ue este étodo seipleente de "ora e*itosa


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conociiento eleental respecto deldise1o operación de otores deinducción

Analizar las se1ales ad'uiridas en un9Instruento de M67A: 'ue peritaostrar el ras#o distinti%o en la

corriente para poder hacer eldia#nóstico del otor en análisis

&ase de conociientos e*perta parade$nir los criterios de #ra%edad de la

"alla,


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CAUSAS " C!NSECUENC#AS DE $A%%AS %!AS


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para 'ue se produzca la ruptura de las

&arras de la 0aula de un otor deinducción o la ruptura de los anillos 'ueunen dichas &arras! son principalentees"uerzos téricos ecánicos a los'ue un otor puede ser soetido, Estascausas se ori#inan por


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Ori#en

arran'ue directo de otores 'ue para cuplirsu ciclo de tra&a0o de&en arrancar %arias%eces periódicaente! lo 'ue pro%oca altoses"uerzos téricos ecánicos,

2a presencia de car#as ecánicas

interitentes Fallas en el proceso de "a&ricación del rotor Es"uerzos a#néticos causados por "uerzas

electroa#néticas des&alanceadas! ruidoelectroa#nético %i&ración

3e#radación del aterial del rotor de&ido a'u5icos o huedad! presentes en ela&iente de tra&a0o del otor


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Es"uerzo térico de&ido a so&recar#aen el otor! car#a des&alanceada!

puntos calientes o pérdidas e*cesi%as Es"uerzos ecánicos de&ido a

lainaciones /o0as! partes #astadas "allas en los rodaientos


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En la Fi#ura ;,< se e*pone un rotor en donde sepueden identi$car sus partes constituti%as!

adeás de la ruptura desprendiiento de dosde sus &arras,


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Fi#ura ;,= corresponde a un rotor ude"ectuoso a 'ue se encontró 'ue ten5aapro*iadaente %einte &arras rotas! de un

total de cuarenta seis,


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6onsecuencias Al poner en "uncionaiento el otor! las &arras

rotas tienden a desprenderse a #ran %elocidadpudiendo ocasionar da1os en los de%anados o en eln-cleo del estator al #olpearlos,

a"ecta el aislaiento

%eali&ar un monitoreo peri'dico en los motores

de inducci'n dentro de una industria( con el )nde pre*enir y e*itar riesgos tanto en lama+uinaria como en el personal( es,undamental( y MCSA es un mtodo e)cientepara lograrlo.


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DESA%%!! C!NCE/UA "

MAEM0#C!

El principio de operación de un otor de inducciónconsiste al ser alientado con una "uente de corriente alterna

tri"ásica &alanceada! e*iste circulación de corriente atra%és de los de%anados de aradura! siétricaentedispuestos, +or e"ecto de inducción aparece unacorriente alterna en el rotor, 6oo resultado de esto! seproduce un capo a#nético rotatorio de aradura'ue #ira a %elocidad sincrónica 'ue adelanta alcapo en el rotor dando coo resultado 'ue al colocarel rotor dentro de estos capos tienda a #irararrastrado por ellos! siepre a una %elocidad enor'ue la sincrónica


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la ecuación #eneral 'ue relaciona a la

"recuencia del %olta0e de alientación alotor (">)! con la %elocidad sincrónica(?s) del capo a#nético #iratorio! eln-ero de pares de polos de los

de%anados (p)! esta es


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+ara un otor sin &arras rotas! la presencia deun capo a#nético rotatorio en adelanto 'ue

#ira a %elocidad sincrónica de&ido a 'ue se tienecondiciones &alanceadas, Al poner el otor en"uncionaiento! el rotor #irará a una %elocidad(?r) enor 'ue la %elocidad sincrónica, A ladi"erencia entre la %elocidad sincrónica la

%elocidad de rotación del rotor se la denoina%elocidad de deslizaiento (?s @ ?r)! e*presada en 9por unidad: respecto de la%elocidad sincrónica se representa coo


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el rotor #ira a una %elocidad enor 'uela %elocidad sincrónica se puede

%isualizar el concepto de %elocidad dedeslizaiento, 2a "recuencia asociada ala %elocidad de deslizaiento (";)! 'uecorresponde a la "recuencia de la

corriente %olta0e inducidos en el rotor!se de$ne coo


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En #eneral! M67A es un étodo deonitoreo de a'uinaria eléctrica de tipo

industrial 'ue se aplica principalente enotores de inducción tiene la %enta0a depoder hacer el dia#nóstico en "ora noin%asi%a! es decir! ientras el otor estátra&a0ando en condiciones norales deoperación proporcionando un alto #radode sensi&ilidad! selecti%idad renta&ilidad


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