ATP On-Line Electrical Motor Testing 101 Spanish.pub

ATP On-Line Electrical Motor Testing 101 Spanish.pub

ALL-TEST Pro, LLC
Prueba en-Linea (On-Line) con
Análisis de Firma Eléctrica (ESA)
March 2009
Volumen 1, edición 1
Curso básico de Prueba de Motor Eléctrico en-Linea
En esta edición:
Curso Básico de Pruebas
en-Linea
1
Aplicación exitosa
2
El Análisis de Firma Eléctrica (ESA) es un método de prueba en línea en donde se capturan las formas de
onda de voltaje y corriente mientras que el sistema motriz está funcionando y a través de una transformación rápida de Fourier (FFT), se realiza un análisis espectral mediante el software suministrado. A partir
de esta FFT, las fallas relacionadas con la alimentación de entrada, el circuito de control, el propio motor,
y la carga accionada, se detectan y pueden crear tendencias para propósitos de Mantenimiento Basado en
Condición (CBM)/Mantenimiento Predictivo. Nuestro instrumento de ESA es portátil y opera con baterías.
Análisis de la alimentación 2
de entrada
Análisis de la potencia al
motor
3
Análisis de motor
3
Análisis de la carga
3
Más detalles sobre ESA
4
ESA
Todos los sistemas de análisis de ESA requieren información de placa de datos del motor acerca del voltaje, velocidad, corriente de carga completa y HP (o kW). Además, información opcional, como barras del
rotor y número de ranuras del estator, número de rodamientos e información para los componentes de
carga, tal como el número de hojas de un ventilador o número de dientes en una caja de engranes se pueden introducir para un análisis más detallado y preciso.
Las pruebas energizadas nos proporcionarán información valiosa para motores de inducción en CA y motores de CD, generadores, motores con rotor bobinado, motores síncronos, herramientas del motor, etc.
Ya que ESA es nuevo para muchas personas, la gráfica de abajo ilustra sus capacidades de evaluación de
los principales componentes dentro de un sistema motriz.
Calidad de
Energía
Controles
Conexiones
Cables
X
X
L
-
Estator
Estator
Eléctrico Mecánico
L
X
Rotor
X
Entrehie- Aislamien- Roda- Alineación
rro
to
mientos
X
-
X
X
Carga
Drives
X
X
El color VERDE indica que una falla está en desarrollo y puede ser detectada, así como crear tendencia, para lograr el Monitoreo en Base a Condición ó
Mantenimiento Predictivo. El color AMARILLO indica una falla que puede detectarse, pero no en su etapa más temprana.
También realiza análisis de calidad de energía
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Entrada de Datos de Calidad de Energía
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Captura de forma de onda de eventos de ≥ ½ ciclo
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3 canales de voltaje y 4 canales de entrada de
corriente
Detección de transientes de ≥ 8 microsegundos
Entrada de Datos de Energía
Análisis de hasta la 65va armónica (V & I)
Gráficas de Fasores
Plantillas de reportes predeterminadas y fáciles
de usar
Reporte de ahorro de energía utilizando una función de análisis de "antes" y "después".
Prueba En-Linea con Análisis de Firma Eléctrica (ESA)
ALL-TEST PRO OL II (ATPOL IITM)
• ESA
• Calidad de Energía
• Sags/Swell
• Captura de Forma de Onda
• Entrada de Datos de Energía
Prueba en-Linea (On-Line) con Análisis de Firma Eléctrica (ESA)
Página 2
Aplicaciones de Éxito para ESA
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ALL-SAFE PROTM
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Esta caja de conexiones permite al usuario obtener información sobre las pruebas
en línea sin necesidad de
abrir el tablero energizado
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Motores CA/CD
Arrancadores
Generadores/Alternadores
Motores de Tracción
Herramientas de Motor
Cajas de Engranaje
Bombas y Ventiladores
Para Confiabilidad
Para Mantenimiento
Para Detección de Fallas
Detección Automática de Fallas
Abajo encontrara una prueba resumida para un
motor de inducción de CA con rotor de jaula de
ardilla
La información se puede obtener ya sea a través de puntas de
voltaje y corriente portátiles o de forma permanente a través
de la caja de conexión (ALL-SAFE PROTM).
La información se analiza con el software que viene incluido.
Las alarmas están pre-configurados y se proporcionan
plantillas de reportes para motores de inducción en CA,
Síncronos y motores de CD, además de Transformadores.
Análisis de la energía entrante
El excesivo rizado en esta
forma de onda de voltaje, nos
indica una falla en los capacitores en el ancho de pulso
demodulado de este Drive.
Para mayor información
acerca de las pruebas de motores PWM con ESA, contactarse a [email protected]
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Factor de Energía
Desbalance de Corriente y de Voltaje
Voltaje RMS a la placa de datos
Voltaje y corriente de pico y Factor de cresta
Impedancia de fase
Energía (Aparente, Real y Reactiva)
Distorsión Armónica Total (Voltaje y Corriente)
Volumen 1, edición 1
Página 3
Análisis de Energía al Motor
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Carga a la placa de datos
THDF (Transformer Harmonica De-rating Factor)
VDF (Voltage De-rating Factor)
El resultado de THDF y VDF puede utilizarse para reducir la
carga
Demanda de Energía
Secuencia de armónicos totales: negativos, positivos y cero
Eficiencia para Motores de inducción de CA y motores de CD
Se puede utilizar con el Software del Depto. de Energía de los
USA, el Motor Master+ para decidir si se repara o se reem
plaza. El software MM+ también calculara el tiempo del
retorno de inversión si se decide cambiar por un motor de
eficiencia energética.
Esta forma de onda de voltaje tomada a la entrada de un Drive con
ancho de pulso modulado, indica
claramente un diodo fallado en el
circuito rectificador.
Ver la sig página
para más teoría
acerca de ESA
Análisis del Motor
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Frecuencia de Línea
Velocidad de Operación
Frecuencia de Paso de Polos
Estado del Rotor
Entrehierro (Excentricidad Estática y
Dinámica)
Desalineación/Desbalance
Estator Eléctrico
Estator Mecánico
Estado de la conexión de fase
El Software de análisis proporciona una función de
comparación donde los espectros pueden sobreponerse
para fines de comparación. La siguiente figura muestra un espectro RTF de un motor sin carga y luego al
75% de su carga. Los pequeños picos de color azul a
cada lado del pico azul grande es lo que se llama Frecuencia de Paso de Polos. Estos picos son causados por
multiples barras rotas en el rotor.
Pico de Frecuencia de linea
Picos de Frecuencia de Paso de polos
Analisis de la Carga
El Sistema Mecánico puede ser analizado después
de introducir la información al software
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Acoplamiento Directo
Caja de Engranes
Bandas
Aspas del Ventilador
Impulsor
Espectro de baja frecuencia: Negro=sin carga y Azul= a 75% de carga
Los picos en color azul muestran falla en el rotor.
Mas Detalles sobre el Análisis en-Línea
ALL-TEST Pro, LLC
PO Box 1139
Old Saybrook, CT 06475
USA
Phone: 860-399-4222
Fax: 860-399-3180
E-mail: [email protected]
www.alltestpro.com
ATP es Su Clave del Exito en
Prueba de Motores
Patrones de falla ESA
Tipo de falla
Estator Mecánico
CF=RS x Ranuras del estator con
bandas laterales LF
Excentricidad Estática
CF=RS x Barras de Rotor con
bandas laterales LF y 2LF
Desbalance Mecánico/Desalineación
Se utiliza Algoritmo propietario
Excentricidad Dinámica
CF=RS x Barras del Rotor
Bandas laterales LF and 2LF con
bandas laterales RS
Estator Eléctrico (Cortos)
CF = RS x Ranuras del Estator
Bandas laterales LF con bandas
laterales RS
CF= Frecuencia Central
RS = Velocidad de Operacion
LF = Linea de Frecuencia
©2009 ALL-TEST Pro, LLC
All Rights Reserved
Una de las principales funciones del software del ATPOL II es realizar un
proceso de demodulación del valor eficaz de la onda, para proporcionar un
medio mas sensible y selectivo de la extracción de señales de corriente de la
carga del motor. Esta demodulación de la señal de corriente pura, elimina los
componentes de la frecuencia de línea para permitir una señal mejorada de
los componentes causantes de la modulación, como la velocidad de operación,
paso de bandas, sincronismo de engranes, etc.
Numerosas indicaciones del comportamiento se revelan en los dominios de
tiempo y frecuencia que proporcionan la información necesaria para determinar la "salud" del motor y el impacto de la carga entregada. Esto permite
"ver" la velocidad de operación real, la frecuencia de deslizamiento del motor, la frecuencia de sincronía del engrane, los componentes del Drive y la
velocidad de rotación del engrane.
Para separar las diferentes frecuencias, se utiliza una RTF (Rápida Transformada de Fourier) y los espectros de frecuencia resultante se muestran en la
pantalla. Los picos de estos espectros corresponden a las velocidades de rotación de los diferentes componentes de la máquina. Por ejemplo, en el caso de
un ventilador accionado por un motor eléctrico a través de una banda o cinta, los picos corresponden a la velocidad del motor, la frecuencia de paso de
polo, la velocidad del ventilador y la velocidad de la banda. Si se usa una caja
de engranes en vez de un impulsor de banda, aparecerán entonces los picos
espectrales en la velocidad de rotación de los engranes y de las frecuencias del
sincronismo de engranes.
La altura de estos picos espectrales depende de dos cosas: el nivel general de
corriente al motor y la amplitud de los disturbios mecánicos procedentes de la
máquina y sensados por el motor. Los disturbios mecánicos comienzan como
variaciones del par y terminan en el motor como pequeñas variaciones de
velocidad que a su vez causan las pequeñas fluctuaciones de corriente medida. Para una condición de velocidad constante en general, un cambio en la
altura del pico de la velocidad del ventilador, por ejemplo, indicaría un deterioro en la condición mecánica del ventilador. Observando estos cambios, las
fallas tales como desbalance, desalineación, polea de transmisión desgastada
o un rodamiento en mal estado pueden ser fácilmente identificados. Por lo
tanto, después de tomar datos de forma periódica, el display de frecuencia se
utiliza para monitorear la maquinaria impulsada por un motor eléctrico con
el fin de proporcionar la alerta temprana de una degradación potencial.
La principal diferencia entre el Análisis de la Firma de Corriente del Motor
(MCSA) y el Análisis de la Firma Eléctrica (ESA), es que con MCSA la RTF
se realiza a través de la forma de onda de corriente y no de la de voltaje. Esto
hace que sea más difícil distinguir con facilidad y rapidez los problemas relacionados con la alimentación de entrada del motor y problemas de carga. Con
ESA se tiene la RTF para ver tanto la corriente como el voltaje y verlos en la
misma pantalla. Así que sólo es cuestión de comparar los espectros de la RTF
del Voltaje y la Corriente para determinar el origen de la falla.
Generalmente, si el pico sobresale en el espectro de Voltaje, entonces la fuente de éste está entrando al motor. Si el pico sobresale en el espectro de Corriente, entonces la fuente esta relacionada con el motor o la carga.