Nota Ingeniero Senior: Realizar un preventivo «visual» ya no es suficiente en la industria actual. Si no mides la resistencia de aislamiento (Gigaohmnios) y no vigilas la firma térmica de los rodamientos con termografía, no estás haciendo mantenimiento; solo estás esperando a que el motor te avise con humo. En esta guía te explico el protocolo profesional que aplicamos para evitar paradas de producción no planificadas.
Un motor trifásico parado no es solo una máquina que no gira; son pérdidas de hasta 2.000€ por hora en una línea de producción. El error más común es tratar el mantenimiento preventivo como un gasto opcional. En mi experiencia en planta, el 85% de las averías catastróficas se podrían haber evitado con una simple medición de vibraciones o una inspección de aislamiento a tiempo. A continuación, desglosamos el kit de herramientas y el protocolo que salvará tus activos.
| Tarea y Protocolo Crítico | Frecuencia | Herramienta Profesional | Riesgo Parada |
|---|---|---|---|
| Inspección Visual y Termografía Detección de puntos calientes en bornas y carcasas. |
Diario / Semanal | Cámara Termográfica FLIR | MEDIO |
| Análisis de Vibraciones Verificar holguras y estado de rodamientos. |
Mensual | Vibrómetro Digital Pro | ALTO |
| Equilibrio de Fases (Consumo) Control de desequilibrio < 5% para evitar sobrecalentamiento. |
Semestral | Pinza Amperimétrica True RMS | ALTO |
| Test de Aislamiento (Megger) Inyección 500V/1000V. Objetivo: > 100 MΩ. |
Anual | Medidor de Aislamiento (Megohmetro) | CRÍTICO |
Como habrás notado, el mantenimiento preventivo no es una lista de tareas de limpieza; es una estrategia de medición. Sin una Pinza Amperimétrica True RMS o una Cámara Termográfica, solo estás adivinando. A continuación, te detallo cuáles son los equipos que no pueden faltar en tu taller si quieres evitar que un motor de 30kW se convierta en chatarra por un fallo de aislamiento.
En esta entrada explicaremos las tareas a ejecutar y es posible que os demos algunos valores de referencia. Debéis tener en cuenta que no será lo mismo el mantenimiento preventivo de un motor de 0,75 kW trabajando en un garaje, que un motor de 400 kW trabajando al lado del mar. Pero el preventivo de ambos motores buscará el mismo objetivo, alargar la vida del motor y que este no sufra averías catastróficas anticipándonos a estas.
Contenido
- 1 Antes de parar el equipo, toma de vibraciones, esto no es mantenimiento preventivo sino mantenimiento predictivo
- 2 Termografía o toma de temperaturas en determinadas zonas del motor continuamos con el mantenimiento predictivo
- 3 Limpieza de los sistemas de refrigeración, reduciendo la temperatura de trabajo con el mantenimiento preventivo del motor trifásico
- 4 Revisando el estado de todos los elementos exteriores del motor.
- 5 Estado de las cajas de conexiones del motor.
- 6 Comprobando el aislamiento del motor.
- 7 Aprovechando para darle una mano de pintura y minimizar la corrosión
- 8 Ya hemos acabado con nuestro mantenimiento preventivo y ahora...
Antes de parar el equipo, toma de vibraciones, esto no es mantenimiento preventivo sino mantenimiento predictivo
Este punto no es una tarea eléctrica propiamente, pero afecta directamente a todas las máquinas rotativas, sean o no eléctricas. No vamos a entrar muy en detalle ya que es un tema sumamente complejo y que daría para un blog exclusivo pero vamos a intentar dar algunas pautas generales que os pueden servir.
Un motor asíncrono está compuesto por dos partes principalmente. El estátor que es dónde encontramos el bobinado y que es la parte fija de este. Y el rotor que es la parte que gira dentro del estator. Para que el rotor pueda girar este va sujeto mediante rodamientos a las tapas del motor.
En un escenario ideal con un rotor perfectamente equilibrado, unos rodamientos en perfectas condiciones, una bancada perfectamente planeada y una alineación perfecta del conjunto motor-bomba, no debería existir vibración alguna. Pero la realidad no es así y siempre suelen aparecer vibraciones. Los motores eléctricos cuándo salen de fábrica vibran muy poco, pero vibran. Las bancadas de fijación en motores de cierto tamaño son una fuente de vibraciones importante y pasan desapercibidas ya que al ser un elemento totalmente estático nadie se fija en ellas. Pero desde aquí os aseguramos que en muchas ocasiones son el origen de muchas vibraciones.
Antes de realizar ningún mantenimiento preventivo lo ideal es medir vibraciones en los 3 ejes, tanto en el lado acople (LA) cómo en el lado opuesto al acople (LOA). Con un medidor de vibraciones sencillo cómo el que podéis encontrar a continuación.
Para aquellos que no estéis habituados a la toma de vibraciones os dejamos un pequeño video que os servirá de ayuda para ver cómo se deben tomar. Cómo podréis ver es una tarea muy sencilla.
Y para que podáis tener los valores de referencia de las vibraciones máxima en función del motor y su estado, a continuación os dejamos la tabla de vibraciones según la ISO 10816-3. Fijaros en esta tabla que en función del tipo de anclaje (normalmente rígido) y de la potencia del motor obtenéis a la derecha el valor máximo en mm/s RMS. Un motor nuevo de 1,1kW no debería estar por encima de 1,4mm/s.
A modo de resumen la medida de las vibraciones no debe estar en ninguno de los seis puntos de medida por encima de los valores de referencia de la tabla. Si las vibraciones estuviesen por encima de estos valores habría que analizar el motivo. Lo más habitual suele ser que los rodamientos están llegando al final de su vida útil. Pero pueden ser muchos otros problemas. Lo mejor en estos casos es buscar asesoramiento profesional, que midan estas vibraciones con un analizador de precisión que sea capaz de separar las vibraciones en función de su frecuencia y determine el origen de estas.
Termografía o toma de temperaturas en determinadas zonas del motor continuamos con el mantenimiento predictivo
Aprovechando que estamos junto al motor eléctrico y que este está en marcha (además debería de estar a plena carga) aprovecharemos para realizar una termografía a todo el motor. Este tipo de pruebas también daría para todo un blog ya que las termografías lo que nos muestran son los efectos de un defecto que se está produciendo. Hay puntos calientes que por su localización ya te indican, con un alta probabilidad, dónde está el problema. En otras es más complejo.
Una termografía nos va a permitir detectar problemas en la refrigeración del motor, puntos calientes en el estátor (muy graves), alta temperatura en los rodamientos, problemas de temperatura en la máquina accionada por el motor y que se están traspasando al motor eléctrico…
Hoy día no es necesario realizar una gran inversión en una cámara termográfica. Cómo podéis ver en el enlace que tenéis a continuación hay cámaras que se pueden acoplar al móvil por un precio más que razonable dada la capacidad que tienen para detectar fugas. En otra entrada trataremos el uso de estas cámaras en el preventivo de cuadro eléctricos, y os sorprenderá la capacidad que tienen para detectar problemas de forma rápida y eficaz.
Limpieza de los sistemas de refrigeración, reduciendo la temperatura de trabajo con el mantenimiento preventivo del motor trifásico
Aunque pueda parecer una tarea innecesaria os aseguramos que muchos de los fallos que ocurren en los motores eléctricos son originados por una mala refrigeración. Cuándo un motor se encuentra muy sucio esto hace que trabaje a una temperatura superior a la que debería. Esto afecta directamente al aislamiento del bobinado, bien acelerando el envejecimiento o directamente provocando el fallo de este en muy poco tiempo. A continuación os dejamos las temperaturas máximas de trabajo en función de la clase de aislamiento que tenga un motor eléctrico. Debéis tener en cuenta que cuándo medimos en superficie no vemos la temperatura real del motor. Para poder efectuar medidas reales lo ideal es que el motor disponga de sondas de temperaturas embebidas en el propio bobinado.
En un motor eléctrico la refrigeración es clave, primero en la fase de diseño asegurando que el motor trabajará en condiciones óptimas y después en la fase de mantenimiento preventivo, dónde deberemos asegurar que los sistemas de refrigeración están limpios y trabajan de forma correcta.
Hablo de los sistemas de refrigeración de forma intencionada. Hay motores eléctricos que disponen de filtros para su refrigeración, estos se deben limpiar de forma regular.
Para realizar una buena limpieza primero utilizaremos un cepillo de puas plásticas para retirar la mayor cantidad de suciedad adherida. Para a continuación rociar con un desengrasante industrial, esperar que actúe y con un papel o trapos acabar de limpiarlo.
Este tipo de llaves tienen un cierto coste que a nivel particular puede ser desmedido. Está claro que no compraremos un dinamométrica para realizar el mantenimiento preventivo de nuestra bomba de agua. Pero a nivel profesional es casi una obligación disponer de herramientas que aseguren la calidad de ejecución de los trabajos. El herramental de los profesionales puede ser un indicativo de la calidad de ejecución de los trabajos, aunque algunos compañeros no opinen lo mismo.
Estado de las cajas de conexiones del motor.
Ya tenemos nuestro motor limpio, hemos comprobado el estado de los diversos componentes de este y vamos a por la parte del mantenimiento preventivo de un motor industrial. Aunque este punto se podría encajar en el punto anterior lo hemos dejado aparte para poder incidir en la importancia que tiene. Comprobar la estanqueidad de las cajas de conexión y el estado de los prensaestopas es sumamente importante. La entrada de agua o cualquier elemento extraño puede originar el disparo de las protecciones eléctricas y el consecuente paro del motor. El estado de las gomas, la ausencia de corrosión, la integridad de la tornillería… son también puntos importantes
Comprobando el aislamiento del motor.
Hasta ahora hemos realizado trabajos puramente mecánicos, pero un motor eléctrico no deja ser un conversor de energía eléctrica en mecánica. Por este motivo tiene una gran importancia el mantenimiento preventivo de la parte mecánica de un motor eléctrico, y sobre todo si este es industrial. En este punto del mantenimiento preventivo del motor de corriente alterna lo que vamos a realizar es la comprobación del estado del aislamiento. Aunque este punto se podría considerar mantenimiento predictivo, dada su sencillez y valor de los datos aportados lo realizaremos.
Para realizar la comprobación del aislamiento del motor deberemos desconectarlo totalmente y quitar los puentes. A continuación con un medidor de aislamiento comprobaremos este entre fases, y entre fases y tierra. En el caso que el motor no disponga de puentes comprobaremos el aislamiento únicamente entre bobinado y tierra. En cuánto al valor mínimo de aislamiento deciros que lo mejor es analizar la tendencia del aislamiento. El valor mínimo que se utiliza en casos de emergencia para la puesta en servicio de un equipo eléctrico son 1000ohmios/voltio. Para un motor que se alimente a 400 voltios estaríamos hablando de 400 kOhm. Pero esto es un valor extremo. En motores de baja tensión lo ideal es tener mínimo 1MOhm.
Cuándo medimos el aislamiento de un motor eléctrico en el mantenimiento preventivo lo que estamos haciendo es medir la corriente de fuga a un nivel de tensión determinado. Por este motivo no es lo mismo medir la resistencia con una medidor de aislamiento que con un multímetro. Al elevar la tensión lo que vamos es a realizar una comprobación más real del estado del aislamiento.
Comprobación de la resistencia de caldeo y sondas de temperatura
Este punto lo pasaremos por encima ya que está orientada a motores industriales. Si tenéis interés en conoces más detalles de este punto podéis dejarnos las dudas en los comentarios.
Cierre de cajas y reapriete de conexiones eléctricas
Al igual que hemos hecho con la tornillería de las patas del motor apretaremos las conexiones eléctricas con una dinamométrica. Si piensas que no es necesario lo puedo entender, pero en el mundo profesional dónde trabajan diversos técnicos la única forma de asegurar que todos los aprietes queden perfectos es utilizando sistemas que nos permitan realizar el trabajo de forma idéntica. De lo contrario habrá técnicos que dejarán flojas las conexiones y otros que seguramente las dejarán casi gripadas.
Aprovechando para darle una mano de pintura y minimizar la corrosión
Nuestro motor ya está perfectamente desengrasado y limpio. Hemos comprobado que todas las partes se encuentran en perfecto estado y que el aislamiento se encuentra por encima de un 1 Megohm. Ya podemos dar por concluido el mantenimiento del motor. Pero aún así podemos hacer una tarea sencilla y muy eficaz. Pintar el nuestro motor eléctrico va a minimizar la corrosión e incluso nos permitirá a futuro limpiarlo de forma más fácil. Aquí os dejo un enlace con los diferentes esquemas de pintura que se pueden aplicar al acero incluida la norma de la que deriva, por si queréis ir un paso más en la protección de vuestras máquinas.
Ya hemos acabado con nuestro mantenimiento preventivo y ahora...
Aunque quizás deberíamos haber empezado por este punto, entendíamos que si habías llegado hasta aquí era porqué tenías que revisar tu motor eléctrico. Lo ideal es seguir la guía de mantenimiento de los fabricantes que son los que mejor conocen sus máquinas. Pero aquí os hemos dejado unas pautas básicas para poder realizar el mantenimiento preventivo de casi cualquier motor eléctrico. Una vez realizado el mantenimiento preventivo del motor lo ideal es realizar este de forma recurrente con una frecuencia determinada que nos asegure que entre mantenimiento y mantenimiento el equipo trabajará en perfectas condiciones.
Aprovechamos para dejarte un enlace para que puedas descargar una guía de motores de baja tensión dónde encontrarás mucha más información sobre motores, eso sí, únicamente de motores IEC.
Según la norma IEEE 43, el valor mínimo absoluto es de 1 MΩ por cada kV de tensión nominal + 1 MΩ. Sin embargo, en un preventivo profesional, cualquier valor por debajo de los 100 MΩ debe considerarse una señal de alerta para programar una limpieza o secado de devanados.
El análisis de vibraciones debe ser mensual en motores críticos de servicio continuo. Debemos vigilar especialmente el valor de severidad (mm/s RMS). Si superas los 2 mm/s, los rodamientos están sufriendo un desgaste acelerado y la avería mecánica es inminente.
Absolutamente. La termografía detecta fallos en conexiones, desequilibrios de fases y problemas de ventilación antes de que ocurran. Detectar una borna floja a tiempo amortiza el coste de una cámara termográfica profesional en una sola parada de planta evitada.
Cómo siempre tenéis los comentarios abiertos para cualquier duda o sugerencia que pudiese surgir. Si te ha parecido interesante el contenido con los enlaces que tienes a continuación podrás compartirlo directamente, también podéis ayudar al mantenimiento de este blog con algún donativo. Y sobre todo mil gracias por visitarnos.
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