Uso de la termografía para la resolución de problemas en motores y variadores

Las cámaras infrarrojas, también llamadas cámaras termográficas, son útiles para solucionar problemas en motores, además de para supervisar las condiciones de los motores en el mantenimiento preventivo en plantas comerciales, de fabricación y de generación de energía. Las imágenes infrarrojas revelan la marca de calor de un motor y pueden brindar mucha información sobre su condición. De hecho, la condición de los motores pueden jugar una parte importante en mantener las plantas en funcionamiento y costos de operación bajos.

¿Qué escanear?

Para empezar a diseñar perfiles de calor de sus motores, es una mejor práctica capturar imágenes infrarrojas de buena calidad cuando los motores estén funcionando en condiciones de operación normales. Esto le proporciona mediciones referenciales de la temperatura de los componentes. Una cámara infrarroja puede capturar las temperaturas de todos los componentes críticos: el motor, el acoplamiento de ejes, los rodamientos del motor y de los ejes, y la caja de cambios.

Cuando se trabaja con cargas eléctricas bajas, las indicaciones de un problema pueden ser sutiles. Por tanto, se recomienda un mínimo de un 40 % de la carga de diseño (estándar NFPA 70B de la National Fire Protection Association) y, entre mayor sea la carga, mejor. Cuando se inspeccionan situaciones de carga baja, asegúrese de notar todos los problemas posibles, incluso si solo reflejan una pequeña diferencia de temperatura. A medida que aumenta una carga, la temperatura también aumentará y, si existe un problema, es de esperarse diferencias de temperatura más grande con cargas mayores.

¿Qué buscar?

Todos los motores figuran en la lista de temperatura de funcionamiento normal. Una cámara infrarroja no puede observar el interior de un motor, pero la temperatura de la superficie exterior es un indicador de la temperatura interna. A medida que la temperatura interna del motor aumenta, la temperatura exterior también sube. Si un motor se sobrecalienta, las bobinas se deterioran rápidamente. De hecho, cada incremento de 10 °C en los devanados de un motor por encima de su temperatura de trabajo nominal acorta la vida del aislamiento de sus devanados en un 50 %, incluso si el sobrecalentamiento es solo temporal.

Si una lectura de temperatura en medio del alojamiento del motor muestra un incremento anormal, una imagen térmica del motor puede mostrar el lugar exacto del que procede dicho aumento de temperatura, por ejemplo, de los devanados, los rodamientos o el acoplamiento. Si un acoplamiento se está calentando, eso indica una mala alineación.

Hay tres causas primarias de patrones térmicos anormales:

Superficie de contacto con alta resistencia, ya sea del contacto de una conexión o de un interruptor, y habitualmente se siente más caliente en el lugar de mayor resistencia, así como más frío mientras más distancia existe de ese lugar.
Los desequilibrios de carga, ya sean los normales o fuera de especificaciones, aparecen igual de calientes en la fase o en la parte del circuito que está mal dimensionado o sobrecargado. Los desequilibrios de armónicos crean un patrón similar. Si todo el conductor está caliente, puede deberse a que está mal dimensionado o sobrecargado; compruebe la carga nominal y la real para determinar cuál de las dos es la causante.
Los componentes con fallos normalmente parecen tener una temperatura más baja que los que funcionan con normalidad. El ejemplo más común es probablemente un fusible quemado. En el circuito de un motor, esto puede producir una condición monofásica y la posibilidad de un costoso daño para el motor.

Crear rutas de inspección regulares que incluyen imágenes térmicas de todas las combinaciones críticas de motor/variador y llevar un registro de esas imágenes de referencia lo ayudarán a determinar si un punto caliente es inusual o no, y lo ayudarán a verificar si las reparaciones fueron exitosas.