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Una prueba del motor del ventilador muestra daños en el variador de frecuencia y evita tanto riesgos de seguridad como tiempo de inactividad

Ettore Di Pasquale
Ettore Di Pasquale | Líder de equipo de servicios técnicos, SPM Instrument Srl

La empresa

Easy Tool, un proveedor de soluciones de control de estado de Italia, trabaja con una planta de producción de pintura en Ancona, una ciudad de la costa adriática italiana. Este fabricante de pintura trabaja con Easy Tool desde 2013 y cuenta con ingenieros de campo altamente cualificados que prestan servicios de control de estado de los motores, los ventiladores, las bombas, y las mezcladoras de su planta de producción de pintura con regularidad.

Cada seis meses, los ingenieros de campo de Easy Tool pasan 6 días en la planta de producción de pintura, empleando diversas tecnologías para probar su material y realizando análisis de vibración, análisis del aceite, y pruebas de motor como parte de su programa de mantenimiento preventivo. En enero de 2017. Ettore Di Pasquale, ingeniero de campo, mientas realizaba una prueba dinámica en un motor de 55 kilovatios y de 4 polos en una planta de producción de pintura, descubrió un grave desequilibrio de corriente.

La aplicación

Este motor de 55 kilovatios y de 4 polos propulsaba un ventilador que succiona los disolventes del aire del departamento de producción de pintura. El ventilador es esencial para garantizar la seguridad de los trabajadores. Si el ventilador deja de funcionar, el productor de pintura tiene que detener el proceso de producción. Tanto el ventilador como su motor son esenciales, por eso se prueban cada seis meses para garantizar su correcto funcionamiento.

El descubrimiento

El ventilador está compuesto de un rodete acoplado directamente al eje del motor, que está controlado por un variador de frecuencia (VFD, por sus siglas en inglés). Di Pascale utilizó el instrumento de pruebas de motor energizado de ALL-TEST PRO On-Line II™ para probar el motor del ventilador y descubrió un grave desequilibrio de corriente en la entrada y la salida del variador de frecuencia (véanse las Imágenes 1 y 2).

«Las pruebas mostraron un desequilibrio de corriente del 12,4 % en la entrada del variador de frecuencia que se convierte en un 74,8 % en la salida del variador de frecuencia», explica Di Pasquale. «Esto no es bueno para el motor, el variador de frecuencia tiene que proveer al motor del ventilador una corriente equilibrada. Debido a este desequilibrio de corriente y dada la ausencia de varias medias ondas de salida, me quedó claro que el motor y el ventilador estaban bien, pero que había que reemplazar el variador de frecuencia.»

Imagen 1. Las medidas tomadas en la salida del variador de frecuencia muestran una forma de onda anormal. Esta forma de onda indica que la corriente que llega al variador de frecuencia no es equilibrada. Por ejemplo, las líneas rectas de la segunda marca de 15 a 23 segundos son planas, lo que significa que al variador de frecuencia no le llega corriente. Esta forma de onda no es normal en un variador de frecuencia que funciona correctamente (una forma de onda normal en la entrada de un variador de frecuencia tiene que parecerse a la forma de onda de la Imagen 3).

Imagen 2. Las medidas tomadas en la salida del variador de frecuencia muestran un desequilibrio importante de la corriente que alimenta al motor. Es visible que la forma de onda verde (fase 2) tiene que tener una forma similar a las formas de onda azules (fase 1) y rosas (fase 3), pero es totalmente diferente. Esta forma de onda no es normal en un variador de frecuencia que funciona correctamente (una forma de onda normal en la salida de un variador de frecuencia tiene que parecerse a la forma de onda de la Imagen 4).

Di Pasquale le comentó el problema al propietario de la planta de producción de pintura. Le explicó que el desequilibrio de corriente seguramente fuera consecuencia de un problema interno del variador de frecuencia y le recomendó reemplazarlo por otro. El ventilador podría haber operado operar con este motor controlado por un variador de frecuencia, pero el motor podría dejar de funcionar a causa del desequilibrio de corriente.

La solución

Fiándose de la recomendación de Di Pasquale, el productor de pintura se deshizo del variador de frecuencia y se confirmó que había habido serios daños en los diodos internos del variador de frecuencia. El productor de pintura pidió un nuevo variador de frecuencia y consiguió continuar con la producción mientras esperaba el nuevo convertidor, que llegó en 10 días. Tras la instalación del variador de frecuencia, Di Pasquale volvió a la planta para probar el motor del ventilador con el nuevo variador de frecuencia. La segunda serie de pruebas de motor energizado con el ATPOL II™ mostró formas de onda normales (Imágenes 3 y 4).

Imagen 3. Medidas de la entrada del variador de frecuencia tras la substitución.

 

Imagen 2. Medidas de salida del nuevo variador de frecuencia (las tres formas de onda de corriente son normales).

Lecciones aprendidas

A pesar de que el motor tenía un desequilibro de corriente del 74,8 %, esto no desató ninguna alarma o advertencia de avería. El variador de frecuencia parecía funcionar correctamente, pero si hubiese seguido funcionando con los diodos defectuosos, habría provocado un fallo brusco que habría detenido el departamento de producción entero. El productor de pintura previno el fallo del motor del ventilador, garantizando la seguridad de los trabajadores y evitando pérdidas en la producción y de tiempo por inactividad.

Es importante comprobar regularmente el estado de funcionamiento de su maquinaria esencial. Son instrumentos fáciles de utilizar, como el instrumento de pruebas para motor energizado de ALL-TEST

PRO On-Line II™, que puede ayudarle a comprobar el estado de sus motores. Cuando sabe qué es lo que realmente le pasa al equipo, puede tomar decisiones inteligentes para mantener a la gente a salvo y para hacer que la producción continúe sin problemas.

Comentarios y Preguntas

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SOBRE EL AUTOR

Ettore Di Pasquale
Ettore Di Pasquale Líder de equipo de servicios técnicos, SPM Instrument Srl

El Sr. Ettore Di Pasquale es doctor en Ingeniería Aeronáutica. Tiene más de 20 años de experiencia como Ingeniero de Mantenimiento y Confiabilidad en diversas industrias de procesos. En 2014 se incorporó a SPM Instrument Italy y es responsable de Servicios Técnicos.