¿Qué sucede cuando un motor se apaga?

Las principales organizaciones de estandarización han concluido que el 30 por ciento de las fallas del motor se atribuyen a fallas en el aislamiento y el 60 por ciento de estas son causadas por el sobrecalentamiento. Las reparaciones de motores eléctricos han demostrado que la causa principal de falla es el sobrecalentamiento.

Por lo general, existen cinco razones principales para el sobrecalentamiento: sobrecarga, mal estado de energía, factor de servicio efectivo alto, paradas y arranques frecuentes, y razones ambientales.

Condiciones de sobrecarga
La corriente del estator se usa con frecuencia para medir el nivel de carga, pero el nivel de carga puede enmascararse fácilmente por una condición de sobretensión. Se comete un error común al operar a una sobretensión para reducir la corriente del estator y reducir la introducción de calor. Se ha demostrado que para motores que van de 10 a 200 hp, operar a una sobretensión del 10 por ciento típicamente reduciría las pérdidas en solo un 1-3 por ciento.

Condición de energía

El uso frecuente de variadores de frecuencia (VFD) puede tener efectos perjudiciales para los motores eléctricos debido a la condición de la energía en las instalaciones de fabricación. Las corrientes distorsionadas son la reacción del motor a las malas condiciones de energía. Distorsiones severas son evidentes.

Factor de servicio efectivo

La clave para encontrar las causas más frecuentes de sobrecalentamiento es la precisión en la estimación del nivel de carga. Esto puede identificarse observando solo corrientes y voltajes. El factor de servicio efectivo proporciona a los profesionales de mantenimiento predictivo una conclusión sólida del estrés en cualquier aplicación particular de carga del motor.

Comienzos y paradas frecuentes

Limitar la frecuencia de arranque, la parte más estresante del funcionamiento del motor, es muy importante.

Muchos casos bien documentados de falla recurrente del motor se abordaron aumentando la potencia nominal del motor, lo que acortó el tiempo entre fallas. Sin embargo, la causa raíz de la falla fue en realidad la frecuencia de arranques y paradas. La clave es monitorear de cerca el número de arranques: cada hora para motores pequeños o medianos y diariamente para motores más grandes.

Condiciones ambientales
La termografía se usa con frecuencia para determinar las condiciones en las que se utilizan motores eléctricos. El mal enfriamiento debido a la alta temperatura ambiente, los conductos obstruidos, etc., son ejemplos típicos de estrés de temperatura no inducido eléctricamente tanto en el motor como en el sistema de aislamiento. Las sustancias químicas abrasivas en el aire, la operación húmeda y la operación a gran altitud son algunas de las tensiones ambientales comunes.

Para prácticamente todos los motores, por lo general, uno de los devanados de alambre en la armadura se rompe y conduce a un circuito abierto y no fluye corriente. O uno de los devanados de cable corto a otro cable o la carcasa del motor y el motor tiene muy poca potencia.

Dado que hay muchas vueltas en cada uno de los devanados, no es una reparación fácil, todo el devanado se debe quitar y reemplazar. Por lo general, está recubierto con un barniz, por lo que es realmente una tarea difícil de eliminar.

La mayoría de los motores se enrollan mediante programación automática, muchos a la vez. Por lo tanto, desmontar el motor, quitar el cable, configurar la máquina de bobinado para hacer uno, luego volver a barnizar y volver a armar es costoso.
Por lo general, es mucho más barato obtener un reemplazo.

Especial para motores universales de CA y CC. Hay una clase de motor llamada motor universal que tiene cepillos. Los cepillos pueden desgastarse o perder contacto. Estas son piezas desgastadas y generalmente hay un puerto para reemplazar los contactos de las escobillas de carbón. Los motores de inducción monofásicos tienen condensadores de arranque y, a veces, interruptores centrífugos que a menudo se estropean.

Finalmente, los motores pueden tener fusibles internos que se disparan por temperatura o corriente para proteger contra el riesgo de incendio. Estos no suelen ser reparables. A veces tienen una sobrecarga térmica que se dispara pero se reinicia cuando se enfrían. Por supuesto, esto hace que parezca muerto, pero cuando lo intentes más tarde funcionará. (Gracias Dave)

George Gonzales cubrió la primera pregunta bastante bien.

Muchos electrodomésticos como aspiradoras, batidoras y herramientas eléctricas tienen motores universales. Son como motores de corriente continua. Tienen cepillos que pueden desgastarse o dejar de hacer contacto. Los cepillos son reemplazables, y los electrodomésticos más antiguos solían tener dos pequeñas cubiertas redondas que podría desenroscar para reemplazar los cepillos. Ahora, debe desarmar el aparato y soldar los cepillos. Esa es probablemente la reparación más simple que se puede hacer, pero incluso eso generalmente le costará más pagarle a alguien que el precio de un aparato de reemplazo. Debido a eso, hay pocos o ningún lugar para reparar algo así.

Si hubo algún olor o humo involucrado en la falla, el aislamiento en los devanados del motor probablemente se queme. Incluso si el aislamiento no se ha quemado hasta el punto de que hay un cortocircuito o un cable abierto, eso sucedería pronto si la protección se reinicia o se reemplaza y el motor funciona nuevamente. La reparación significaría rebobinar o reemplazar los devanados. El costo es superior o cercano al costo de un electrodoméstico nuevo, por lo que nadie ofrece ese tipo de reparación, excepto motores de tamaño industrial mucho más grandes.

A veces, la lubricación de los cojinetes se deteriorará o el aire de refrigeración quedará bloqueado para que no atraviese el motor por suciedad o algo. Eso hará que el motor se sobrecaliente. Cuando eso sucede, un fusible térmico enterrado dentro del motor explotará y apagará el motor. El fusible térmico no cuesta mucho, pero lleva tiempo y una cierta cantidad de habilidad y paciencia para reemplazarlo. Con la práctica y el conocimiento de cómo desmontar rápidamente y volver a ensamblar muchos productos diferentes, alguien podría ganarse la vida haciendo ese tipo de reparación, pero necesitaría mucha gente dispuesta a traer cosas para ahorrar solo un poco para reparar algo que puede o no ser fácil de arreglar.

En un refrigerador, lavavajillas, lavadora o secadora de ropa, reemplazar un pequeño relé o interruptor puede devolver la vida al electrodoméstico a una fracción del costo de uno nuevo. Incluso entonces, probablemente sea más rentable vender electrodomésticos renovados que ir a las casas de las personas y repararlos.

Si se trata de un motor de CC con escobillas, a veces las escobillas se desgastan o dejan de hacer contacto.

Si se trata de un motor de CA o un motor paso a paso, a veces se puede abrir o acortar un devanado.

O, a veces, el motor tiene un corte térmico que se restablecerá cuando se enfríe, o un corte térmico único que se abre como un fusible por sobrecarga o demasiado calor.

También una buena fracción del tiempo es algún otro componente que ha fallado, un relé o un transistor controlador.

More Interesting

Electrónica de potencia: ¿Qué circuito se puede usar para detectar corriente / voltaje para la operación de circuito cerrado usando un microcontrolador?

Cómo comenzar una carrera en una empresa de semiconductores en Alemania (por ejemplo, como pasante) con una maestría en ingeniería eléctrica y tecnología de la información (tecnología de sistemas de sensores), que no es en absoluto relevante para los campos como una maestría en diseño VLSI y sistemas embebidos

¿Cómo deberíamos considerar la electricidad: como un flujo de electrones, o una forma de energía, o como una fuerza de la naturaleza?

¿Por qué los fabricantes de cámaras web evitan constantemente soportar las altas velocidades de cuadro o USB3.0 a pesar de que la mayoría de los sensores de imagen modernos tienen capacidades 60FPS / VGA?

¿Qué opción es mejor para mí, ingeniería eléctrica en UIET Chandigarh o ingeniería metalúrgica en PEC Chandigarh?

Actualmente estoy haciendo mi licenciatura en ingeniería eléctrica con una especialización en ciencias de la computación. ¿Cuáles son los pros y los contras de mí haciendo un MBA después de mi licenciatura o maestría en informática?

¿Pueden los dispositivos semiconductores de ancho de banda ancho ayudar a reducir el costo de la energía renovable?

¿Por qué se usa carbono en las escobillas en un generador de CC?

¿De qué sirve la automatización industrial y la robótica para un ingeniero eléctrico? ¿Qué tipo de trabajos puede obtener alguien con esta experiencia?

¿La teoría del control todavía se usa ampliamente en ingeniería eléctrica? ¿Qué pasa con los sistemas embebidos y los circuitos digitales / analógicos?