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 transforma-ción 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 bater-ías. Todos los sistemas de análisis de ESA requieren información de placa de datos del motor acerca del volta-je, 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 pue-den introducir para un análisis más detallado y preciso. Las pruebas energizadas nos proporcionarán información valiosa para motores de inducción en CA y mo-tores 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.

Curso básico de Prueba de Motor Eléctrico en-Linea

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

ALL-TEST Pro, LLC

March 2009 Volumen 1, edición 1

Prueba en-Linea (On-Line) con Análisis de Firma Eléctrica (ESA)

También realiza análisis de calidad de energía • Entrada de Datos de Calidad de Energía

• 3 canales de voltaje y 4 canales de entrada de corriente

• Captura de forma de onda de eventos de ≥ ½ ciclo

• 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 fun-ción de análisis de "antes" y "después".

En esta edición:

Curso Básico de Pruebas en-Linea

1

Aplicación exitosa 2

Análisis de la alimentación de entrada

2

Análisis de la potencia al motor

3

Análisis de motor 3

Análisis de la carga 3

Más detalles sobre ESA 4

Calidad de Energía

Controles Conexiones Cables Estator Eléctrico

Estator Mecánico

Rotor Entrehie-rro

Aislamien-to

Roda-mientos

Alineación Carga Drives

ESA X X L - L X X X - X X 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.

Página 2 Prueba en-Linea (On-Line) con Análisis de Firma Eléctrica (ESA)

Análisis de la energía entrante • 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)

Aplicaciones de Éxito para ESA

• 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

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.

ALL-SAFE PROTM

Esta caja de conexiones per-mite al usuario obtener in-formación sobre las pruebas en línea sin necesidad de abrir el tablero energizado

El excesivo rizado en esta forma de onda de voltaje, nos indica una falla en los capaci-tores en el ancho de pulso demodulado de este Drive. Para mayor información acerca de las pruebas de mo-tores PWM con ESA, contac-tarse a info@alltestpro.com

Detección Automática de Fallas Abajo encontrara una prueba resumida para un motor de inducción de CA con rotor de jaula de ardilla

• 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.

Análisis de Energía al Motor

El Sistema Mecánico puede ser analizado después de introducir la información al software • Acoplamiento Directo • Caja de Engranes • Bandas • Aspas del Ventilador • Impulsor

Analisis de la Carga

Ver la sig página para más teoría acerca de ESA

Página 3

Volumen 1, edición 1

Análisis del Motor • 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

Esta forma de onda de voltaje to-mada a la entrada de un Drive con ancho de pulso modulado, indica claramente un diodo fallado en el circuito rectificador.

Espectro de baja frecuencia: Negro=sin carga y Azul= a 75% de carga Los picos en color azul muestran falla en el rotor.

El Software de análisis proporciona una función de comparación donde los espectros pueden sobreponerse para fines de comparación. La siguiente figura mues-tra 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 Fre-cuencia 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

PO Box 1139 Old Saybrook, CT 06475 USA

Phone: 860-399-4222 Fax: 860-399-3180 E-mail: info@alltestpro.com www.alltestpro.com

ALL-TEST Pro, LLC 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 determi-nar la "salud" del motor y el impacto de la carga entregada. Esto permite "ver" la velocidad de operación real, la frecuencia de deslizamiento del mo-tor, 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 Trans-formada de Fourier) y los espectros de frecuencia resultante se muestran en la pantalla. Los picos de estos espectros corresponden a las velocidades de rota-ción 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 cin-ta, 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 medi-da. Para una condición de velocidad constante en general, un cambio en la altura del pico de la velocidad del ventilador, por ejemplo, indicaría un dete-rioro 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 rela-cionados 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 fuen-te de éste está entrando al motor. Si el pico sobresale en el espectro de Co-rriente, entonces la fuente esta relacionada con el motor o la carga.

Mas Detalles sobre el Análisis en-Línea

ATP es Su Clave del Exito en Prueba de Motores

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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

Patrones de falla ESA

CF= Frecuencia Central RS = Velocidad de Operacion LF = Linea de Frecuencia