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Análisis dinámico en línea para motores eléctricos

Hasta hace poco tiempo, la tecnología de medición de vibraciones era la única técnica para evaluar muchas fallas mecánicas en terreno. Sin embargo, el motor, el accionamiento y la carga son relativamente inaccesibles en ambientes industriales.

Debido a consideraciones de seguridad, cada vez es menos accesible para los profesionales de mantenimiento investigar la funcionalidad de la máquina en un proceso automatizado durante la operación. Los analistas rara vez controlan el interior de una caja de la máquina a menos que una falla conocida permita la reparación. Desafortunadamente, muchas fallas no son reconocidas hasta llegar a una catástrofe de proporciones, deteniendo la funcionalidad y producción de la planta. Esto establece la base del problema: no hay 100% de efectividad con el análisis de vibraciones, y a esto se suma la falta de tecnología disponible para complementar el análisis de los profesionales de mantenimiento.

Avances en el área eléctrica hacia el análisis en línea de motores, están aportando al mantenimiento predictivo un nuevo campo de análisis rápido y tecnología creciente, ya que observa numerosas áreas de la máquina trabajando en el proceso, e incluso identifica algunas señales, como la firma instantánea de torque, lo que ofrece beneficios en el reconocimiento de problemas mecánicos antes de la falla. En este sentido, el análisis on-line permite percibir una mayor información de calidad y utilidad para el mantenimiento de lo que ofrecían las señales de corriente, voltaje y otros complementos usados hasta hace algunos años.


Cavitaciones en una gran bomba sumergida

Este caso muestra una situación ocurrida en la industria, relacionada a un motor bomba sumergible. Una planta de generación de energía en Carolina del Norte (EE.UU.), encontró un problema importante con una de las tres bombas sumergidas idénticas.

Con la información del torque instantáneo de la máquina, obtenido desde su CCM (conectando las señales de voltaje y corriente), fue posible identificar el deterioro de esta bomba sumergida. El equipo evaluado es una bomba sumergida de 1500hp, 4160V de giro lento a 272 rpm a 2,1 metros de diámetro. Esta mostró el funcionamiento de un nivel de torque 27% por debajo de los otros dos sistemas gemelos y con un nivel significativamente más alto de ondulación de rizado de torque.

Al identificar esta condición, la bomba se elevó para revisar y reparar. El diagnóstico encontró que, con el paso del tiempo, los pernos de amarre de la campana de succión se oxidaron y rompieron, cayendo esta al pozo de alrededor de 6 metros de profundidad.



La función principal de la campana es asegurar el flujo laminar de agua. Como resultado de su caída, aumentó la cavitación, disminuyendo el flujo de agua hacia la bomba. El personal de mantenimiento que observa el par de estado estacionario y su firma diagnosticaron estos dos problemas.

Usando la señal de par instantáneo, fue posible diagnosticar la cavitación de esta bomba sumergida. La señal se obtiene a través de cálculos del lado de baja tensión de los TP y TC de este motor de 4160V y permite un claro diagnóstico de cavitación a partir del análisis de la variable de torque.

Sin el equipo de monitoreo avanzado, los problemas habrían permanecido sin ser detectados hasta que problemas adicionales (y más costosos) se desarrollaran dentro del sistema de bombeo de la planta.

Era solo cuestión de tiempo antes de que una o más de las bombas fallaran debido al estrés adicional. Después de que la campana de la bomba se reparara, el equipo fue restaurado y actualmente trabaja en paralelo con los otros dos sistemas. Después de la reparación, la productividad de esta bomba aumentó en 25% y dicho incremento de productividad fue avaluado en aproximadamente US$117.120 diarios. Este análisis deriva en valor de mercado de la energía y aumento en la generación.

En la actualidad, los sistemas de monitoreo en línea de motores permiten ejecutar el análisis de cada motor en forma puntual desde el CCM con instrumentos portátiles y por medio de sistemas centralizados instalados en la planta, transmitiendo las variables vía protocolo de red disponible en la planta, permitiendo al analista observar constantemente el desempeño de las má- quinas en operación, procesando señales del estado de la fuente de alimentación, el motor y la carga.


Por Ernesto J. Wiedenbrug, Ph.D. en Ingeniería Eléctrica de Oregon State University. Artículo gentileza de Comulsa.
comulsa@comulsa.cl / www.comulsa.cl
Abril 2018
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Comentarios acerca de este artículo
Sergio Bender GmbH & Co.KG (17/04/2018)

Con la nueva solución de control de aislamiento el línea de Bender, Comulsa ganara una prestación enorme, más info en www.bender-latinamerica.com

martin huamani ticona senati (16/04/2018)

es importante el conocimiento de esta tecnologia,gracias por este articulo

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