Korea Ever-Power · Guía de mantenimiento · Diagnóstico de fallas

Cómo solucionar problemas de fallas en motores eléctricos:
10 problemas comunes y sus causas

La mayoría de las fallas en los motores eléctricos se anuncian con anticipación mediante cambios medibles en la corriente, la vibración, la temperatura o el ruido antes de que el motor falle por completo. Reconocer estas señales tempranas e identificar con precisión su causa raíz permite a los equipos de mantenimiento corregir los problemas antes de una parada no planificada. Esta guía abarca los 10 problemas más comunes en los motores de inducción trifásicos, sus indicadores de diagnóstico y las acciones correctivas para solucionarlos.

Calentamiento excesivo
Fallo del cojinete
Vibración
Aislamiento del bobinado
Pérdida de fase

Número 01
El motor no arranca
Número 02
Calentamiento excesivo
Número 03
Vibración excesiva
Número 04
Rodamientos ruidosos
Número 05
desequilibrio de corriente de fase
Número 06
Baja resistencia de aislamiento
Número 07
El motor funciona lento
Número 08
Par de arranque reducido
Número 09
Operación con pérdida de fase
Número 10
Fuga en el sello del eje

Diagnóstico de fallas de motores eléctricos, inspección, pruebas, corriente de fase, vibración, Corea Ever-Power

La inspección y las pruebas de calidad —la medición sistemática del equilibrio de corriente, la resistencia de aislamiento, la vibración y la temperatura de los cojinetes a intervalos regulares— constituyen la estrategia más eficaz para la resolución de problemas en motores eléctricos, ya que permiten detectar fallos incipientes antes de que provoquen paradas no planificadas.

Antes de solucionar problemas

Antes de comenzar cualquier trabajo de diagnóstico y solución de problemas en un motor eléctrico, desconecte el motor de la alimentación eléctrica mediante el interruptor de desconexión local y aplique el procedimiento de bloqueo/etiquetado (LOTO). Verifique el aislamiento con un comprobador de tensión en los terminales del motor. Deje que la carcasa del motor se enfríe hasta alcanzar una temperatura segura al tacto antes de trabajar cerca de la cubierta del ventilador o la caja de terminales. Todas las mediciones que requieran el funcionamiento del motor deben realizarse con el equipo de protección personal (EPP) adecuado y, siempre que sea posible, con la carga accionada desacoplada.

10 problemas comunes de los motores eléctricos y sus soluciones.

01
El motor no arranca
Posibles causas
  • No hay tensión de alimentación en los terminales del motor (fusible fundido, disyuntor abierto).
  • Cableado incorrecto de los terminales (alimentación conectada a terminales incorrectos).
  • La tensión de alimentación es demasiado baja para producir un par de arranque suficiente.
  • El relé de sobrecarga se disparó y no se reinició.
  • El cojinete atascado impide la rotación del eje.
  • Carga accionada atascada o bloqueada mecánicamente
Pasos de diagnóstico

Mida la tensión de alimentación en los terminales del motor con este en estado de arranque. Confirme que las tres fases estén presentes y dentro de un margen de 5% de la tensión nominal. Compruebe el estado del relé de sobrecarga y reinícielo si se ha disparado. Intente girar el eje manualmente con la alimentación desconectada; la resistencia indica un agarrotamiento mecánico. Mida la resistencia de aislamiento para descartar un cortocircuito en el bobinado.

02
Sobrecalentamiento: el bastidor del motor está demasiado caliente para tocarlo.
Posibles causas
  • Motor sobrecargado más allá de su capacidad nominal.
  • Aletas de refrigeración obstruidas con polvo o residuos.
  • Temperatura ambiente superior a la máxima nominal (normalmente 40 °C)
  • La cubierta del ventilador está dañada, lo que restringe el flujo de aire.
  • Desequilibrio en la tensión de alimentación que provoca corrientes de fase desiguales.
  • Ciclos de arranque frecuentes que superan la capacidad térmica
Pasos de diagnóstico

Mida las tres corrientes de fase con un amperímetro de pinza. Si alguna corriente supera el valor nominal, la carga es excesiva. Mida las tensiones de fase de la fuente de alimentación; un desequilibrio superior a 21 TP3T provoca un sobrecalentamiento significativo. Limpie las aletas de refrigeración con aire comprimido. Mida la temperatura ambiente en la entrada de aire del motor. Compruebe si la cubierta del ventilador está obstruida o dañada.

03
Vibración excesiva
Posibles causas
  • Desalineación del eje con la máquina accionada
  • Acoplamiento o polea desequilibrada
  • Pernos de sujeción sueltos (motor o máquina accionada)
  • Rodamientos desgastados o dañados
  • Eje doblado por impacto mecánico
  • Resonancia fundamental a frecuencia de funcionamiento
Pasos de diagnóstico

Mida la velocidad de vibración en ambos alojamientos de los cojinetes y en la placa base. Una velocidad de vibración superior a 2,8 mm/s RMS (IEC 60034-14 Grado A) requiere investigación. Si la vibración disminuye al desconectar la carga, la máquina accionada o el acoplamiento son la fuente probable. El análisis del espectro de frecuencia identifica la frecuencia dominante: 1x rpm indica desequilibrio o desalineación; 2x rpm indica desalineación angular o problemas de acoplamiento.

04
Rodamientos ruidosos: rechinidos, chirridos o vibraciones.
Causa sólida y probable
Molienda intermitente Contaminación por partículas duras en la grasa
Ruido continuo Desprendimiento de la pista de rodadura por fatiga o sobrecarga
Chillido agudo Falta de lubricación o tipo de grasa incorrecto
Clic rítmico Daños en la bola o el rodillo (zona plana)
Rugosidad a baja velocidad Ranura de corriente de cojinete VFD
Acción correctiva

Programe el reemplazo de los rodamientos en la próxima ventana de mantenimiento planificada. En caso de falta de lubricación: agregue el tipo y la cantidad de grasa correctos a través del engrasador, si lo tiene (solo para rodamientos reengrasables). En caso de desgaste por corriente en el variador de frecuencia: implemente protección contra corriente en los rodamientos (rodamiento NDE aislado o escobilla de puesta a tierra del eje). No continúe operando un motor con daños en los rodamientos después de la próxima oportunidad de mantenimiento; un rodamiento defectuoso puede dañar el orificio del estator por contacto con el rotor.

05
Desequilibrio de corriente de fase
Identificación de la causa mediante medición

Mida las tensiones de alimentación fase a fase en los terminales del motor (no en el panel; la caída de tensión en los cables puede generar un desequilibrio invisible en el panel). Mida también las corrientes trifásicas a plena carga.

Desequilibrio de voltaje presente → Problema en la red de suministro; verifique los ajustes de las tomas del transformador, verifique si hay conexiones de alta resistencia en el cuadro de distribución.

Voltaje equilibrado, corriente desequilibrada → Falla en el bobinado del motor; mida la resistencia del bobinado en cada fase: una desviación superior a 2% indica un cortocircuito parcial en una espira o un circuito abierto.

Por qué el desequilibrio es perjudicial

Un desequilibrio de tensión de alimentación de 3,51 TP3T puede provocar un desequilibrio de corriente de 15 a 251 TP3T, ya que la corriente del motor de inducción es muy sensible a la asimetría de tensión. La fase que transporta la corriente más alta se calienta más rápidamente. Las normas NEMA MG1 e IEC 60034-26 recomiendan reducir la potencia de salida del motor cuando el desequilibrio de tensión supera los 11 TP3T. Con un desequilibrio de tensión de 51 TP3T, reduzca la potencia nominal a 751 TP3T para evitar el sobrecalentamiento del devanado de la fase caliente.

06
Baja resistencia de aislamiento: inferior a 1 MΩ
Posibles causas
  • Absorción de humedad en el serpentín debido a condensación o inundación.
  • Contaminación del aislamiento con polvo conductor, neblina de aceite o vapores químicos.
  • Degradación térmica del aislamiento por sobrecalentamiento repetido.
  • Daños mecánicos en el bobinado por impacto o vibración.
  • Daños por descarga parcial debido a picos de voltaje del variador de frecuencia en un motor estándar.
Acción correctiva

Primer intento de secado: calentar el motor en un horno a 80 °C durante 6 a 24 horas, o utilizar calentadores de bobinado o una inyección de corriente de bajo voltaje. Volver a comprobar la resistencia de aislamiento tras el secado: si se recupera por encima de 10 MΩ, la humedad fue la causa y el motor puede volver a utilizarse. Si la resistencia de aislamiento sigue siendo baja después del secado, es necesario rebobinar el bobinado o sustituir el motor.

Resistencia de aislamiento mínima: 1 MΩ a 20 °C. Regla general: IR (MΩ) ≥ kV nominal del motor + 1

07
El motor funciona por debajo de la velocidad nominal.

Causas: Tensión de alimentación inferior a la nominal (reduce el par disponible, aumentando el deslizamiento con la misma carga); par de carga superior a la potencia nominal del motor; un cortocircuito en la barra del rotor que aumenta la resistencia del rotor y el deslizamiento a par máximo; funcionamiento monofásico por pérdida de fase, lo que obliga al motor a funcionar en dos fases con capacidad de par reducida y deslizamiento muy elevado.

Controlar: Mida la tensión de alimentación bajo carga (no en vacío); mida la corriente: si la corriente es igual o superior a la indicada en la placa, pero la velocidad es baja, la carga excede la potencia nominal del motor. Mida la señal de corriente del rotor para detectar la rotura de la barra.

08
Par de arranque reducido

Causas: Tensión de alimentación en los terminales del motor inferior a la nominal (el par de arranque es proporcional al cuadrado de la tensión); conexión de terminales incorrecta (conexión en estrella utilizada en un motor diseñado para conexión en triángulo con esta alimentación); barra del rotor rota que reduce la corriente del rotor en el arranque; el arrancador estrella-triángulo no conmuta correctamente y deja el motor en estrella con la carga nominal.

Controlar: Mida el voltaje en los terminales del motor durante el intento de arranque. Verifique que la conexión de los terminales (estrella o triángulo) coincida con la potencia nominal del motor. Una prueba de corriente con el rotor bloqueado (de corta duración) revela si la corriente del rotor es inferior al valor esperado, lo que indica la presencia de barras rotas.

09
Pérdida de fase: se pierde una fase durante la carrera.

Síntomas: El motor sigue funcionando con dos fases, pero con un par reducido y una corriente muy alta en las dos fases restantes. El zumbido aumenta considerablemente. La temperatura del bastidor sube rápidamente. Si está configurado correctamente, el relé de sobrecarga debería activarse en un plazo de 1 a 3 minutos.

Causas: Fusible fundido en una fase, contacto abierto en un contactor, cable de alimentación roto, conexión de terminal suelta. Acción: Desconecte inmediatamente el motor; el funcionamiento continuo con monofásica dañará el bobinado. Compruebe los fusibles trifásicos y los contactos del contactor. Verifique la continuidad de cada fase de alimentación en los terminales del motor.

10
Fuga en el sello del eje

Síntomas: Se observan rastros de grasa o aceite en la extensión del eje, en el bastidor del motor alrededor del sello del extremo de accionamiento o en la superficie de montaje de la máquina accionada. En aplicaciones con motores aptos para uso alimentario o con protección IP69K, la falla del sello representa un riesgo para la higiene, además de un problema de mantenimiento.

Causas: El labio del sello está desgastado por la contaminación abrasiva; el sello ha superado su vida útil; una carga radial excesiva o una deflexión del eje dañan el contacto del labio del sello; el exceso de grasa provoca una acumulación de presión detrás del sello. Acción: Sustituya el retén del eje por uno del tipo correcto: nitrilo estándar o silicona apta para uso alimentario (serie BXG). Solucione la causa raíz (carga o lubricación) para evitar que vuelva a ocurrir.

Referencia de diagnóstico rápido

Síntoma observado Primera medición Posible causa raíz Acción correctiva
Temperatura alta del marco corrientes de fase Sobrecarga o desequilibrio de voltaje Reduzca la carga; compruebe el equilibrio de suministro.
Aumento de la vibración Espectro de vibración Desalineación (1x o 2x rpm dominantes) Realinear; comprobar el acoplamiento
Ruido de los cojinetes (retumbo) Temperatura del cojinete Fatiga, contaminación o ranurado VFD Reemplazar el rodamiento; añadir protección para el rodamiento.
Desequilibrio de corriente >5% tensiones de fase Desequilibrio de suministro o fallo en el bobinado Suministro correcto; rebobinar si es necesario.
Aislamiento R < 1 MΩ megóhmetro de 500 V Humedad, contaminación o envejecimiento Secar; rebobinar si persiste
Velocidad inferior a la nominal Tensión bajo carga Bajo voltaje o sobrecarga Voltaje correcto; reducir la carga

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Preguntas frecuentes

¿Con qué frecuencia se debe medir la resistencia de aislamiento como parte de un programa de mantenimiento de motores?

Para motores en servicio continuo en entornos industriales estándar, mida la resistencia de aislamiento anualmente como mínimo. En entornos adversos (alta humedad, exposición a productos químicos, alta temperatura ambiente o ciclos térmicos frecuentes), mida cada 6 meses. Registre el valor junto con la temperatura del motor en el momento de la medición, ya que la resistencia de aislamiento se reduce aproximadamente a la mitad por cada 10 °C de aumento de temperatura; un valor de 5 MΩ a 50 °C equivale a aproximadamente 80 MΩ a 20 °C. Una tendencia descendente a lo largo de varias mediciones es más significativa que un único valor absoluto, lo que indica una degradación progresiva del aislamiento.

¿Es seguro reiniciar un motor que se ha detenido por sobrecarga sin investigar la causa?

No. Un disparo por sobrecarga significa que el relé de protección del motor detectó una corriente superior al umbral establecido durante el tiempo suficiente para activar el modelo térmico del relé. Reiniciar el relé sin investigar conlleva el riesgo de un segundo disparo (si la causa es una sobrecarga persistente) o, peor aún, permite que un motor que ya está caliente por el primer disparo se reinicie y alcance temperaturas dañinas en el bobinado más rápidamente en el segundo evento de sobrecarga. Antes de reiniciar un relé de sobrecarga, espere a que el motor se enfríe, identifique y corrija la causa de la sobrecarga, verifique que el relé de sobrecarga esté configurado con la corriente correcta (que coincida con la placa de características) y compruebe que las corrientes trifásicas estén equilibradas.

¿Cuándo debo reemplazar un motor en lugar de repararlo?

Generalmente, la sustitución es más rentable que la reparación cuando: el motor tiene una potencia inferior a 11 kW (el coste de reparación se aproxima al de un motor nuevo); el motor tiene una eficiencia IE1 o IE2 (la sustitución por un motor IE3 proporciona ahorros continuos en el coste energético que recuperan rápidamente la inversión inicial); el motor se ha rebobinado más de una vez (cada rebobinado reduce la eficiencia y la capacidad térmica); o el motor ha sufrido daños graves (orificio del estator quemado, eje doblado o bobinado inundado). La reparación está justificada para motores grandes (superiores a 30 kW) con daños reparables: un motor de 90 kW rebobinado según los estándares de un taller de rebobinado de calidad sigue siendo funcional y rentable en comparación con la compra de un motor nuevo. Korea Ever-Power puede suministrar motores de repuesto para todos los tamaños de bastidor principales de la serie estándar Y2 y las series especializadas; consulte a través de equipo de soporte técnico.

 

Soporte técnico de Korea Ever-Power

¿Necesita motores de repuesto o asistencia técnica?

Korea Ever-Power dispone de motores de las series Y2, YB2, Y2EJ, YVF2 y BXG en todos los tamaños de carcasa IEC estándar para una rápida sustitución. Se aceptan consultas técnicas para asistencia en la resolución de problemas.

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Editado por Cxm