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¿Cuándo reparar o reemplazar un motor eléctrico?
Por Ing. Oscar Núñez M., Estudiante Dr. Ing. Eléctrica U. de Chile y Profesor U. de Costa Rica, e Ing. Julio Sepúlveda N., Gerente de Operaciones de Ferroman S.A.
Cuando un motor eléctrico presenta una falla, la decisión de reparar o reemplazar pasa por una serie de consideraciones que analizamos a continuación.

Al evaluar si se debe reparar o derechamente reemplazar un motor eléctrico que ha fallado, se debe tomar en cuenta, en primer lugar, que, en general, existen tres tipos de motores eléctricos:

i) de Propósito General, que los fabricantes mantienen en inventario y pueden ser entregados inmediatamente, incluso ofreciendo modificaciones rápidas para agregar ciertos accesorios.

ii) los que utilizan Fabricantes de Equipos Originales (OEM), y que tienen diseño especial, generalmente protegido.

iii) los de Fabricación Especial, hechos a la medida de la aplicación, que no se mantienen en stock, y con tiempos de entrega prolongados.


Análisis de núcleo laminado

Suponiendo que el motor se puede reparar, la línea base de análisis (o enfoque de costo inicial) es por reparar el motor a sus especificaciones originales. Una de las consideraciones más utilizadas es el costo de la reparación y, como regla general, se dice que cuando la reparación supera el 65-70% del nuevo motor de eficiencia superior, se sugiere colocar uno nuevo.

Sin embargo, la decisión no pasa solo por el tema del costo de reparación; hay otros factores. Por ejemplo, el impacto en la eficiencia. Se debe considerar que en el proceso de reparación se usa calor para suavizar los devanados para la extracción del estator. El uso de una temperatura controlada evitará posibles daños en el aislamiento inter-laminar del núcleo de hierro, para que no se presente el aumento de pérdidas magnéticas.

Por lo tanto, se recomienda realizar pruebas al núcleo laminado antes de seguir un proceso de rebobinado, según lo que indica EASA (Asociación de Reparadores de Máquinas Eléctricas, con sede en EE.UU.). Estas pruebas se conocen como Prueba de Pérdidas de Núcleo (Core Loss Test), que establece el nivel máximo recomendado de pérdidas en W/ kg; si se supera dicho nivel, se sugiere no reparar el motor y proceder con el cambio. Pero, si el motor no está en stock, ni se cuenta con repuesto funcional, se deberá reparar (Figura 1).

Figura 1. Núcleo laminado con daño severo (Foto cortesía de Ferroman S.A.).

Modelo para la toma de decisión

La Figura 2 presenta un modelo de decisión, tomando en cuenta distintas variables. Esta es una propuesta de EASA, para ser utilizada por los usuarios de motores eléctricos (Figura 2).

Siguiendo dicha figura, el modelo debe incluir una comparación entre el costo total, analizando distintos escenarios respecto de reemplazar o reparar. Se sugiere un modelo basado en la diferencia de costo relativo al menos entre dos escenarios, que cuantifique los beneficios de las acciones de reparación del motor, o de sustitución.

En este sentido, el modelo debe considerar los siguientes factores:

Costo de compra / costo de reparar.

La eficiencia del motor de reemplazo.

La eficiencia (estimada o calculada) del motor actual.

La tarifa eléctrica y su incremento anual.

Las horas diarias de funcionamiento del motor y posibles modificaciones futuras.

La carga media del motor y posibles modificaciones futuras.

La (restante) vida útil técnica estimada.

El costo del tiempo de inactividad del motor (paradas no programadas).

El valor de reventa del motor (si es posible) o de venta como desecho.

El análisis de costos debe contemplar también costo de la reparación, traslados, montaje y puesta en marcha, entre otros factores.

Figura 2. Modelo de decisión reparar o reemplazar.
Basado en propuesta de EASA (EE.UU.).

Procesos claves de la reparación

Cuando un motor tiene que ser reparado, se debe elegir un proveedor (Centro de Servicio) que cumpla con los requerimientos de calidad necesarios para asegurar un correcto proceso de reparación. Tome en cuenta las siguientes recomendaciones:

1. Al elegir un proveedor es de esperar que el motor sea reparado según el diseño original (si no se solicitó algún rediseño) y cumplir con lo siguiente:

Figura 3. Extracción de alambre en núcleos laminados. La imagen superior presenta un caso bien trabajado, con un correcto manejo. La inferior muestra el caso contrario, donde el núcleo fue maltratado, lo que imposibilita su rebobinado. (Fotos cortesía de Ferroman S.A.).

Siempre reemplazar los rodamientos, sellos mecánicos, retenes, entre otros.

Verificar y reparar los ajustes mecánicos.

Hacer pruebas en el núcleo laminado.

Medir y registrar la resistencia óhmica del bobinado.

Verificar el balance dinámico del rotor.

Hacer y registrar pruebas sin carga a voltaje nominal: corriente, temperaturas, vibración.

Calibrar los instrumentos de prueba anualmente.

Hacer y registrar pruebas de aislamiento.

Entregar informe con la causa de la falla y trabajo realizado.


2. Aspectos que NO deben realizarse:

Calentar los núcleos laminados de hierro a más de 350°C.

Arenar (Sand Blast) los núcleos laminados de hierro.

Aumentar el espacio de aire estatorrotor (Air Gap).

Aumentar la resistencia del bobinado.

Modificar el diseño del bobinado si no se tiene experiencia.

Hacer modificaciones mecánicas sin la aprobación. (Figura 3).

Julio 2016
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