Mantenimiento a Motor Electrico

Objetivo:
Aplicar los fundamentossobre motores eléctricos para dar mantenimiento
preventivo y realizar eldiagnóstico y reparación de fallas de los motores
eléctricos.
Alcance:
Paralas personasinvolucradas en la instalación, mantenimientoy reparación de
motores o maquinaria accionados por energía eléctrica

Contenido del curso:
1. Principios básicos del funcionamiento de motores
2. Tipos de motores
3. Desensamble y revisiónde partes
4. Rodamientos.
5. Pruebade Resistencia de Aislamiento
6. ProteccionesEléctricas
7. Conexión Eléctrica
8. Pruebasde funcionamiento
9. Análisis de Fallas
Mantenimiento a motores eléctricos.
Mantenimiento a motores eléctricos.

PRINCIPIOS BASICOS
DEL
FUNCIONAMIENTO DE MOTORES
MOTORES ELECTRICOS.
Fausto A. Ramos Puc. 4

TIPOS DE ENERGIA
I ENERGIA
 Energía Cinética
 Energía Potencial
 Tipos de Energía
II ENERGIA ELECTRICA
 Qué es la Electricidad?
 Impulso de Corriente
 Velocidad de la Corriente
 Fuentes de Energía Eléctrica
MOTORES ELECTRICOS.

 Energía Cinética:
Es la que poseen los cuerpos en movimiento, se encuentra en la
naturaleza, producida por los saltos de agua, los vientos, las
mareas, etc. En este estado se puede utilizar más o menos
fácilmente, es decir que efectúe el trabajo que se necesita, pero
este trabajo ha de efectuarse en el sitio y en el momento mismo en
que se produce la energía.
ENERGIA:
Se dice que un cuerpo o un sistema de cuerpos tiene energía
cuando es capaz de efectuar un trabajo. Esta energía puede existir
en el cuerpo en estado cinético, o en estado potencial.
MOTORES ELECTRICOS.

 Energía Potencial:
Es la que existe en estado latente en ciertos cuerpos o sistemas de
cuerpos en reposo.
Consideremos, por ejemplo, una cierta cantidad de carbón: el
sistema de cuerpos formado por el carbón y el oxígeno del aire,
posee una energía potencial.
En efecto, bastará para elevar una parte de ese carbón a una
temperatura conveniente para que la combustión , o sea, la
combinación con el oxígeno, se produzca en toda la masa; ésta
combustión permite evaporar el agua de una caldera y poner en
movimiento una maquina de vapor que producirá trabajo.
MOTORES ELECTRICOS.

 Diferentes formas de Energía:
Sabemos que las máquinas de una fábrica se pueden poner
en movimiento de diferentes formas como: por medio de un
salto de agua, o utilizando el vapor producido por la
combinación química de dos cuerpos, carbono y oxígeno
(máquina de vapor), o por medio de un motor eléctrico
alimentado por una corriente.
Por consiguiente, el salto de agua, el calor, los fenómenos
químicos, la corriente eléctrica, son manifestaciones de la
energía. Entonces nos damos cuenta que la energía puede
tomar las distintas formas siguientes:
Energía Mecánica
Energía Térmica
Energía Química
Energía Eléctrica
MOTORES ELECTRICOS.

LA
ENERGIA ELECTRICA
MOTORES ELECTRICOS.

 Historia:
Aunque sólo en los tiempos modernos la electricidad empezó a ser útil, los
Griegos ya la habían descubierto desde hace 2,000 años. Observaron un
material que nosotros conocemos como ámbar. Se cargaba con una fuerza
misteriosa, después de frotarlo con ciertos materiales. El ámbar cargado
atraía a los cuerpos livianos tales como hojas secas y viruta de madera..
Los griegos llamaban al ámbar “elektrón”, de donde se ha derivado el
nombre de electricidad.
 Alrededor del año 1600, William Gilbert clasificaba los materiales en
eléctricos y no eléctricos, según se comportaban como ámbar o no.
 En 1733, un francés Charles DuFay, observo que un trozo de vidrio
eléctricamente cargado atraía algunos objetos también cargados, pero que
repelía a otros objetos cargados. Concluyó entonces que existían dos tipos
de electricidad.
 Hacia la mitad del siglo XVIII Benjamín Franklin llamó a
estas dos clases de electricidad positiva y negativa.
MOTORES ELECTRICOS.

 ¿Qué es la electricidad?
En la época de Franklin, los hombres de ciencia consideraban que la
electricidad era un “fluido” que podían tener carga positivas y negativas;
pero actualmente, la ciencia considera que la electricidad se produce por
partículas muy pequeñas llamadas electrones y protones. Estas partículas
son demasiado pequeñas para verlas. Pero existen en todos los materiales.
MOTORES ELECTRICOS.

COMPARACION DE FLUIDOS
CABLE
127 / 220 / 440
VOLTAJE
ELECTRICIDAD e
TUBERIA
2 / 4 / 6 Kg/cm2
PRESION
AGUA H2O
MOTORES ELECTRICOS.

 El impulso de Corriente
 La corriente eléctrica, en realidad es el impulso de energía eléctrica que
transmite un electrón a otro, al cambiar de orbita. Cuando se aplica energía a
un electrón y este se desprende de su orbita, al salir de ella tiene que toparse
con otra orbita de otro átomo, ya que todas las orbitas exteriores se
superponen y obstruyen el paso libre del electrón. Cuando el electrón liberado
entra en la nueva orbita, su carga negativa reacciona con la carga negativa del
electrón que se encontraba en la orbita entes de ‘él. El primer electrón repele
al otro, expulsándolo de la orbita y , a la vez, transmitiéndole su energía. El
segundo electrón, al encontrarse en la orbita siguiente, repite lo que hizo el
primero. Este proceso continua en todo el alambre. El impulso de energía,
transferido de un electrón al siguiente, constituye la corriente eléctrica.
MOTORES ELECTRICOS.

Velocidad de la corriente eléctrica
Puesto que los átomos están muy próximos uno de otro y las orbitas se
superponen, el electrón liberado no tiene que ir muy lejos para encontrar una orbita
nueva. El momento en que entra a la nueva orbita, transfiere su energía al siguiente
electrón, liberándolo. La acción es casi instantánea. Lo mismo ocurre con todos los
electrones en movimiento, de manera que aunque cada electrón se mueve con
relativa lentitud , el impulso de la energía eléctrica se transfiere a través de la línea
de átomos a una velocidad muy grande: 300,000 kilómetros por segundo.
Una buena analogía de esta transferencia de impulso seria una larga hilera de
bolas de billar. Cuando la bola que juega choca con la que esta en el extremo de la
fila, su fuerza se transmite de una bola a la siguiente hasta que salga disparada la
bola en el otro extremo. La otra bola se separa de la fila casi en el mismo instante
en que es tocada la primera.
MOTORES ELECTRICOS. Fausto A.
Ramos Puc. 14

Fuentes de Energía Eléctrica
 Cualquiera de los cinco tipos de fuentes descritos arriba se puede utilizar para hacer
que una corriente pase a través de un alambre. La batería y el generador son los más
comunes. La fuente para los enchufes eléctricos de su casa en un generador
distante.
Cirucito Termoelectrico
Circuito Electromagnético o de Generador
Circuito Fotoelèctrico
Circuito electroquímico o de Batería
Circuito piezoeléctrico
MOTORES ELECTRICOS.

EL
ELECTROMAGNETISMO
MOTORES ELECTRICOS.

La electricidad produce magnetismo
Tal como el magnetismo puede producirse mediante electricidad, así la electricidad es
producida por magnetismo. Cualquier conductor en el que fluye la corriente eléctrica, se comportara
como un imán. A esto se le llama electromagnetismo.
Magnetismo
Puesto que un imán siempre se alinea con el polo Norte magnético de la Tierra, se
supone que existen ciertas leyes especificas que rigen los efectos magnéticos; estas son las leyes
de atracción y repulsión. Las leyes de atracción y repulsión que se aplican en el magnetismo son las
mismas que las de las cargas eléctricas, excepto que se usan los conceptos de polaridades N y S en
lugar de Negativo y Positivo. Las leyes son: polos semejantes se repelen, polos distintos se atraen.
MOTORES ELECTRICOS.

MOTORES ELECTRICOS.

 Campo magnético ( líneas de fuerza )
 El campo magnético de un imán esta formado por líneas de fuerza que se
extienden en el espacio partiendo del polo N del imán y dirigiéndose al polo S. Estas
líneas de fuerza no se cruzan y se van apartando al alejarse del imán. Cuando más
cercanas sean las líneas de fuerza y sea mayor el numero de ellas, más intenso será el
campo magnético.
 La existencia de líneas de fuerza se puede demostrar rociando limaduras de
hierro sobre una superficie plana y luego colocando un imán de barra sobre ellas. Las
limaduras de hierro se orientan siguiendo las líneas de fuerza y dan una imagen del
campo magnético o espectro magnético. A estas líneas de fuerza se les llama también
líneas de flujo.
MOTORES ELECTRICOS.

 ¿Que es electromagnetismo?
 En 1819, Hans Christian Oersted,
al observar la forma en que un
conductor con corriente influía en una
brújula, descubrió que la corriente
eléctrica produce un campo magnético.
 Puesto que el campo magnético
de un electrón forma una trayectoria
cerrada a su alrededor, los campos de
los electrones se combinan para formar
una serie de tales trayectorias alrededor
del alambre. La dirección del campo
magnético depende de la dirección del
flujo de la corriente. Al mover una
brújula alrededor de un alambre, esta se
alineara con las líneas de flujo.
 Se puede usar la regla de la
mano izquierda para determinar la
dirección del campo magnético. Si se
cierran los dedos alrededor del
conductor y el pulgar señala la dirección
del flujo de la corriente eléctrica,
entonces los dedos indicaran la dirección
del campo magnético.
MOTORES ELECTRICOS.

Las conclusiones que se sacan del experimento de Oersted y sus resultados son los siguientes:
1 .- Un conductor con corriente eléctrica produce un campo magnético; asi pues, la electricidad se
puede convertir en magnetismo. Gracias a esta información, los hombres de ciencia de la época de
Oersted inventaron el electroimán.
2 .- El Campo magnético originado por la corriente eléctrica puede interactuar con el campo de un
imán para producir MOVIMIENTO. Por lo tanto, la energía eléctrica se puede transformar en energía
mecánica. La invención del motor eléctrico fue resultado directo de esta observación.
MOTORES ELECTRICOS.

Cuanta más corriente pase por un conductor, más intenso será el campo magnético. Así
como el campo magnético, las líneas de flujo son más densas cerca del alambre y se apartan una de
la otra al alejarse de este. El campo, pues, es más intenso cerca del conductor y es más débil al
aumentar la distancia.
El numero de líneas de fuerza por unidad de área disminuye en proporción inversa a la
distancia del conductor. Por ejemplo, a un centímetro del conductor, la densidad de fuerza es la mitad
de lo que seria a medio centímetro de distancia. Ver dibujo
MOTORES ELECTRICOS.

Interacción de los campos magnéticos
Si se aproximan dos conductores en los cuales la
corriente fluye en direcciones opuestas sus
campos magnéticos tenderán a oponerse entre sí,
ya que las líneas de flujo van en direcciones
opuestas. Las líneas de flujo no se pueden cruzar
y los campos tienden a separar los conductores
unos de otro.
Cuando se aproximan dos
conductores recorridos por corrientes que fluyen
en la misma dirección, los campos magnéticos se
suman, ya que las líneas de flujo llevan la misma
dirección. Las líneas de flujo se unen y forman
trayectorias cerradas alrededor de ambos
conductores y los campos tienden a acercarlos.
Las líneas de flujo de ambos conductores se
suman para originar un campo magnético más
intenso. Tres o cuatro conductores juntos en esta
forma, originarían un campo magnético aún más
intenso.
MOTORES ELECTRICOS.

El electromagnetismo
en una espira
Si el alambre se tuerce para
formar una espira, los campos
magnéticos producidos alrededor
del conductor se orientarán de tal
manera que todos entrarán el la
espira por un lado y saldrán por el
otro. En el centro de la espira las
líneas de flujo se comprimen para
crear un campo más denso y , por
consiguiente, más intenso. Esto
determina los polos magnéticos:
el norte se encuentra en el lado
del que salen las líneas de flujo y
el sur en el lado por el que
entran.
MOTORES ELECTRICOS.

EL
MOTOR ELECTRICO
MOTORES ELECTRICOS.

QUE ES UN MOTOR ELECTRICO?
 Puede definirse como un dispositivo que convierte la ENERGIA
ELECTRICA en ENERGIA MECANICA por medio de inducción magnética
generada en las bobinas del equipo.
 El Motor Eléctrico es una máquina que puede convertir la Electricidad en
movimiento rotatorio, con objeto de que efectúe un trabajo útil. Por lo
tanto, el Motor Eléctrico representa uno de los mayores avances logrados
para controlar las fuerzas naturales y hacer que desarrollen algún trabajo
para el hombre.
PARTES PRINCIPALES
Esta constituido por dos componentes básicos:
Una parte estacionaria que se llama ESTATOR.
Una parte giratoria que se llama ROTOR.
Una Carcasa o cuerpo del Motor
MOTORES ELECTRICOS.

MOTORES ELECTRICOS.

TAPA DE
VENTILADOR
VENTILADO
R
CAJA DE
CONEXIONE
S
BALERO
DELANTER
O
BALERO
TRASERO
TAPA
DELANTERA
TAPA
TRASERA
CUÑACABLES DE
CONEXION
BASE DE
SUJECION
PLACA DE
DATOS
MOTORES ELECTRICOS.

DESPIECE DEL MOTOR
ARILLO DE AJUSTE
RETEN DE GRASA Y
POLVO TORNILLO DE
SUJECION
TAPA DE
BALERO
MOTORES ELECTRICOS.

Principios del funcionamiento de los Motores
El motor eléctrico trabaja debido al efecto que tiene un campo magnético sobre un conductor con
corriente eléctrica. La corriente que fluye en el conductor produce un campo magnético propio
alrededor del conductor.. Este campo distorsionará las líneas de flujo que existen entre dos polos
magnéticos. En la región donde las líneas de flujo tienen la misma dirección que las líneas de fuerza,
las primeras tienden a desplazarse hacia un lado del conductor. Pero las líneas distorsionadas de flujo
tienden a enderezarse, de modo que ejercen una fuerza de repulsión sobre el conductor. Por lo tanto,
en la región donde las líneas de flujo son más débiles, empujan el conductor hacia fuera del campo.
En este principio se basa el funcionamiento del motor eléctrico. Para encontrar la dirección en que se
moverá el conductor, se puede usar la regla de la mano derecha.
MOTORES ELECTRICOS.

N S
_
_ +
EMPUJE DE LAS LINEAS
MAGNETICAS
EMPUJE DE LAS LINEAS
MAGNETICAS
X
LINEAS MAGNETICAS
MOTORES ELECTRICOS.

MOTORES ELECTRICOS.

P R A C T I C A
C O N U N M O T O R
E L E M E N T A L
MOTORES ELECTRICOS.

P E L I C U L A
MOTORES ELECTRICOS.

TIPOS DE MOTORES
 MOTOR HORIZONTAL
 MOTOR VERTICAL
 MOTOR SUMERGIBLE
MOTORES ELECTRICOS.

MOTOR HORIZONTAL
MOTORES ELECTRICOS.

MOTOR VERTICAL
MOTORES ELECTRICOS.

MOTOR SUMERGIBLE
MOTORES ELECTRICOS.

MANTENIMIENTO
PREVENTIVO
MOTORES ELECTRICOS.

ACTIVIDADES DE UN MANTENIMIENTO
PREVENTIVO
 DESENSAMBLADO DEL MOTOR
 LAVAR EL DEVANADO Y HORNEAR
 VERIFICAR AJUSTES
 SUSTITUCIÓN DE BALEROS
 PRUEBA DE RESISTENCIA DE AISLANTE
 BARNIZAR EL DEVANADO
 ENSAMBLE Y PINTURA
 PRUEBAS DE ARRANQUE
MOTORES ELECTRICOS.

DESENSAMBLADO DEL MOTOR
El motor se desacopla del cabezal para desarmarlo por partes
y revisar todas sus piezas visualmente, reparar y cambiar
piezas dañadas.
PROCEDIMIENTO:
 Desenergizar la alimentación eléctrica
 Desconexión de los cables de alimentación
 Desacoplamiento del conjunto motor-bomba
 Desmontaje del motor
 Desensamblado de partes
MOTORES ELECTRICOS.

HERRAMIENTA Y EQUIPO NECESARIO
PARA REALIZAR EL MANTENIMIENTO
MOTORES ELECTRICOS.

DESTAPAR CAJA DE CONEXIONES
MOTORES ELECTRICOS.

DESMONTAJE DEL VENTILADOR
MOTORES ELECTRICOS.

DESACOPLAMIENTO DE TAPAS
MOTORES ELECTRICOS.

MOTOR EN PARTES
MOTORES ELECTRICOS.

DESPIECE DEL MOTOR
MOTORES ELECTRICOS.

LAVAR EL DEVANADO Y HORNEAR.
Se lava el devanado con un solvente dieléctrico para quitarle
la suciedad y grasa que pudiera tener y se mete al horno para
su secado hasta alcanzar la resistencia adecuada
PROCEDIMIENTO:
 Inspección visual de
las bobinas, estator
y rotor
 Limpieza con
solvente dieléctrico
 Secado en horno de
luz infrarroja
BOBINA
MOTORES ELECTRICOS.

INSPECCION DE PIEZAS
MOTORES ELECTRICOS.

INSPECCION INTERIOR DE BOBINAS Y RANURAS
MOTORES ELECTRICOS.

BOBINA CON PROBLEMAS EN LAS RANURAS
MOTORES ELECTRICOS.

INSPECCION EXTERIOR DE BOBINA
MOTORES ELECTRICOS.

LIMPIEZA E INSPECCION DEL ROTOR
MOTORES ELECTRICOS.

En la limpieza de las bobinas se
utiliza una brocha suave y un solvente
dieléctrico que pueda eliminar la suciedad
y las sustancias corrosivas que se
acumulan durante el trabajo del motor. Al
estar limpiando o lavando las bobinas se
tienen que fijar detalladamente en las
ranuras del estator, porque en esas partes
es donde mayormente empiezan los
problemas de corto circuito, revisar que
no tengan rasgaduras el alambre, que no
haya objetos extraños entre cada bobina y
que se les quite toda la mugre que este
acumulada en todo el estator.
Después de lavar y limpiar muy bien
las bobinas, hay que poner el estator en
una posición y en un lugar seguro para
que escurra el líquido, después lo más
conveniente sería sopletearlo con aire a
presión y meterlo al horno para que seque
y se evapore el líquido sobrante. De esta
manera aumentamos el tiempo de vida de
un motor.
BOBINA Y TAPA POSTERIOR
MOTORES ELECTRICOS.

LIMPIEZA Y LAVADO DE BOBINA
MOTORES ELECTRICOS.

LAVADO DE BOBINA CON DIELECTROL
MOTORES ELECTRICOS.

SE PONE A ESCURRIR EL SOBRANTE
MOTORES ELECTRICOS.

CHECAR AJUSTES.
Se verifican los ajustes y tolerancias en flechas, chumaceras y
portabaleros, en caso de desgaste se procede a su reparación
PROCEDIMIENTO:
 Medir holguras entre
pistas externas y
alojamientos
 Medir holguras ente
pistas internas y flechas
 Determinar el ajuste de
flechas y alojamientos,
según recomendaciones
del fabricante
 Rectificado de partes en
caso de no cumplir las
tolerancias especificadas
Antes de montar las piezas nuevamente, ya sea las mismos o nuevas se tiene que revisar los
ajustes de la flecha y de la caja, para que ensamblen correctamente y no presenten problemas en
poco tiempo. El ajuste permitido en estos casos son de 2 milésimas de pulgada. Cuando se
montan los baleros en el eje lo adecuado es utilizar la herramienta indicada, si no se tiene se debe
improvisar una herramienta que al golpear el balero lo haga uniformemente en el arillo interior para
que se vaya introduciendo en la flecha. No hay que darle golpes a los lados porque así se daña tanto
el balero como la flecha.
MOTORES ELECTRICOS.

CHECAR AJUSTES DE BALEROS DEL ROTOR
MOTORES ELECTRICOS.

REVISION DE LA PISTA DE BALEROS
MOTORES ELECTRICOS.

REVISION DE AJUSTES EN TAPAS
MOTORES ELECTRICOS.

CHECAR AJUSTES DE CAJA DE BALEROS
MOTORES ELECTRICOS.

LIMPIEZA DE ORILLAS DE TAPAS
MOTORES ELECTRICOS.

SUSTITUCION DE BALEROS.
Se revisa los rodamientos, se proceden a desmontarlos y a
cambiarlos.
 PROCEDIMIENTO:
 Desmontaje de los baleros
 Inspección visual del balero nuevo.
Verificar que esta en buenas condiciones.
 Lubricación en el caso de baleros
desarmables
MOTORES ELECTRICOS.

Herramienta para la extracción y
colocación de Baleros
Kit de montaje de Baleros marca SKF Cat: TMFT-33Extractor de Baleros de 8 Patas
MOTORES ELECTRICOS.

 Rodamientos:
Los cuidados que se deben de tener al desmontar los baleros de un motor son
especiales y delicados porque en este procedimiento podrían resultar dañados el
mismo rodamiento o la flecha del rotor, se tiene la costumbre de golpear el balero
para sacarlo y no se imagina que al hacer esto está dañando la pieza.
MOTORES ELECTRICOS.

Para tener un mejor
resultado se realiza el
desmontaje con un
extractor de baleros que
viene en variados modelos
y formas según la
necesidad, y usándolos
correctamente se hace un
buen trabajo sin dañar las
piezas y también se facilita
el trabajo.
En estos casos se
necesita el apoyo de
un compañero para
que se facilite la
extracción y evitar un
posible accidente, o
daño de alguna pieza
MOTORES ELECTRICOS.

Después de desmontarlos se precede a limpiarlos y revisar que esté en buenas
condiciones. Según los procedimientos escritos un balero no se debe lavar
con gasolina y nunca se deben hacer girar en seco porque se dañan.
MOTORES ELECTRICOS.

Para la limpieza se recomienda tener mucho cuidado para no dañar el balero y después de
hacerlo revisar cuidadosamente las pistas y dar el visto bueno para que se vuelva a
instalar el mismo en caso de que esté en buenas condiciones. La lubricación aplicada ya
sea grasa o aceite, ésta debe ser la adecuada y que la aplicación sea la correcta que no
sea excesiva en el caso de la grasa y en el caso del aceite que el nivel sea el indicado.
MOTORES ELECTRICOS.

Evitar el 16% de los fallos prematuros de los rodamientos
Aproximadamente el 16% de todos los fallos prematuros de los rodamientos están
causados por un montaje inadecuado o el uso de técnicas de montaje incorrectas.
Distintas aplicaciones pueden requerir métodos de montaje mecánicos, hidráulicos o
por calentamiento para lograr un montaje correcto y eficiente de los rodamientos.
Seleccionar el método de montaje apropiado para su aplicación ayudará a prolongar
la vida útil de sus rodamientos y a reducir los costos generados por el fallo
prematuro de los mismos, así como los posibles daños a la aplicación.
Montaje de rodamientos en frío
Los rodamientos de tamaño pequeño y mediano generalmente se montan en frío.
Tradicionalmente, el rodamiento se monta con un martillo y un trozo de tubo. Esta
práctica puede provocar la transmisión de fuerzas a través de los elementos
rodantes, dañando los caminos de rodadura. Las herramientas de montaje evitan
dañar los rodamientos aplicando las fuerzas al aro con el ajuste de interferencia.
MOTORES ELECTRICOS.

Montaje de rodamientos en caliente
Los baños de aceite se suelen usar para calentar los rodamientos antes del montaje. No obstante,
este método puede contaminar el rodamiento, provocando el fallo prematuro del mismo. Hoy en
día, el calentamiento por inducción es el método más común para calentar los rodamientos, ya que
permite un alto grado de control, eficiencia y seguridad.
Montaje de rodamientos en frío
El fallo prematuro puede ocasionarse como consecuencia del daño producido al
montar un rodamiento incorrectamente.
Los problemas típicos que pueden causar fallos prematuros son:
Daños causados durante el procedimiento de montaje
Ejes y soportes incorrectos: ajustes demasiado fuertes o demasiado flojos
Las tuercas de retención se aflojan durante el funcionamiento
Ejes y soportes arañados y dañados
Rodamientos montados incorrectamente
MOTORES ELECTRICOS.

Ajustes de interferencia: Ejes cilíndricos
La mayoría de los rodamientos se montan en su aplicación con uno de sus aros con
ajuste de interferencia o en algunos casos, los dos.
MOTORES ELECTRICOS.

Montaje incorrecto
Cuando los rodamientos se montan en frío se debe asegurar que las fuerzas de calado se aplican al
aro con el ajuste de interferencia. Se pueden producir daños en el rodamiento que provocarán fallos
prematuros si se transmite la fuerza de montaje a través de los elementos rodantes causando daños
a los caminos de rodadura .
La distribución desigual de las fuerzas puede ocasionar daños en las pistas de rodadura
MOTORES ELECTRICOS.

Montaje Correcto
La forma correcta de minimizar el daño en un camino de rodadura es utilizar las
herramientas especificas diseñadas para el adecuado montaje. Estas herramientas
aseguran que las fuerzas de calado se aplican efectiva y suavemente al componente con
el ajuste de interferencia evitando daños en los caminos de rodadura.
Con las correctas herramientas se evitan daños en las pistas
MOTORES ELECTRICOS.

El principio del calentamiento por inducción
Un calentador de inducción puede asemejarse a un transformador,
el cual tiene una bobina con un gran número de espiras,
denominada primaria, y una segunda bobina con sólo una o varias
espiras, llamada secundaria. Dichas bobinas atraviesan una misma
masa de hierro llamada núcleo. La relación entre la tensión a la
entrada en la primaria y a la salida en la secundaria es igual a la
relación entre el número de espiras de dichas bobinas, siendo
constante la energía. Consecuentemente, por la secundaria
circulará una corriente de baja tensión y alta intensidad. En el caso
del calentador de inducción, la primaria se encuentra dentro del
calentador, el rodamiento que se quiere calentar constituye la
secundaria que forma una sola espira y los yugos forman el
“núcleo”. Como el rodamiento no presenta discontinuidades, se está
cortocircuitando la secundaria. Este hecho provoca un gran y rápido
calentamiento del rodamiento, mientras que el calentador y los
yugos permanecen a la temperatura ambiente. Como este tipo de
calentamiento induce una corriente eléctrica a través del
rodamiento, éste se magnetiza.
Es muy importante asegurar que al final del calentamiento, el
rodamiento sea desmagnetizado evitándose así la atracción de
numerosas y perjudiciales partículas metálicas hacia el rodamiento.
MOTORES ELECTRICOS.

Montaje en caliente
La diferencia de temperatura requerida entre el aro interior
del rodamiento y su asiento (eje) depende de la magnitud
del ajuste de interferencia y el tamaño del rodamiento.
Normalmente, una temperatura en el rodamiento de 80 a
90 °C por encima de la temperatura del eje es suficiente
para el montaje. En general, no debe calentarse un
rodamiento a más de 125 °C, porque el material puede
cambiar estructuralmente y producir alteraciones en
diámetro o dureza. Los sobrecalentamientos locales deben
ser evitados, en particular los producidos por el uso de
sopletes o equipos de llama abierta.
Úsense guantes termo resistentes y limpios cuando se
monten rodamientos en caliente. Con aparatos elevadores
se puede facilitar enormemente el montaje. Empuje el
rodamiento hasta el resalte del eje y mantenga
presionando el rodamiento en dicha posición durante algún
tiempo hasta obtener el ajuste fuerte en el eje.
Uso de aparato elevador
Nunca calentar un rodamiento con llama
MOTORES ELECTRICOS.

PRUEBAS
DE
RESISTENCIA
MOTORES ELECTRICOS.

PRUEBAS DE RESISTENCIA Y CONTINUIDAD.
Datos del equipo: (Megger de 500 V.C.D)
 PROCEDIMIENTO:
 Separar las puntas del motor.
 Colocar el cable de línea a una punta
del motor y la línea de tierra a la
carcaza.
 Realizar la medición según sea el
modelo del magger y tomar nota.
 Realizar la misma operación con las
otras puntas del motor.
 La Prueba de continuidad se realiza
colocando el cable de línea y el de
tierra en dos puntas del motor y la
resistencia se debe de ir a cero.
 Si la resistencia de aislamiento
medida es optima se procede a
Barnizar el devanado.
MOTORES ELECTRICOS.

PRUEBAS ELECTRICAS A UN MOTOR
PREVENTIVO ELECTRICO.
Básicamente, los enemigos de los equipos eléctricos son la suciedad, el calor, la
humedad y la vibración, todos estos causan daño excesivo al aislamiento de los motores,
a los baleros, a los contactores y a la mayoría de las partes en movimiento, por lo tanto, el
alma de cualquier programa de mantto efectivo es:
• Una inspección visual.
• Pruebas de aislamiento como respaldo.
SE SEPARAN LAS
PUNTAS DEL
MOTOR
MOTORES ELECTRICOS.

TECNICAS DE PRUEBA DE AISLAMIENTO
Se pueden desarrollar varias pruebas básicas para probar el aislamiento, cualquiera
de ellas, ofrecen una evaluación excelente de las condiciones del aislamiento del motor.
Dichas pruebas tienen algo en común, la UNIDAD DE MEDIDA, la cual esta dada en ().
Hablando burdamente, la resistencia describe la tendencia de un material para
impedir el flujo de cargas eléctricas a través de él. La unidad de medida de la resistencia,
R, es el ohm ().
Por tanto si un circuito o dispositivo necesita el efecto que produce una cantidad
especifica de resistencia (como limitar la corriente que pasa a través de él se emplea un
elemento que aumenta la resistencia total del circuito, (como es el caso de una bobina
quemada) ya que las mediciones de resistencias se encuentran con frecuencia en la
prueba y localización de fallas de circuitos.
En una lectura de prueba cuando da valores que van al infinito como es el caso de
un instrumento analógico o OL en un instrumento digital, el circuito esta CERRADO. Y
cuando el circuito esta ABIERTO la lectura es cero.
Nota: Las pruebas deben ser en un periodo constante y en un tiempo d 60segundos y
el voltaje no debe ser mayor ni menor al recomendado. Norma IEEE No43
MOTORES ELECTRICOS.

Esta prueba, conocida como prueba de
aislamiento SPOT, es la prueba de
resistencia de aislamiento más simple,
durante ésta el voltaje de salida del aparato
probado se eleva hasta el valor deseado, y
a un tiempo determinado se toma lectura
de resistencia de aislamiento.
Para obtener el valor de la resistencia,
es práctica común que la prueba de
resistencia de aislamiento spot se
desarrolle por un tiempo de 60 segundos (1
minuto), porque en muchos casos la lectura
de la resistencia de aislamiento se continúa
elevando para un periodo de tiempo mayor.
Si la prueba siempre se suspende a los 60
segundos, se establece un parámetro
consistente para cada máquina.
Esta prueba se realiza cuando se desea
obtener una evaluación rápida de
referencia de las condiciones de un motor.
PRUEBAS DE AISLAMIENTO DE CORTA DURACION
Se Coloca el cable de línea a
una punta del motor y la línea
de tierra a la carcaza.
MOTORES ELECTRICOS.

El procedimiento de lectura que se deben
tomar para esta prueba es la siguiente:
1. Desconectar el suministro de energía.
2. Destapar la caja de conexión del motor.
3. Desencintar las terminales de èste y
separarlos de tal manera que ninguno de
ellos se unan entre si.
4. Conectar el megger entre cada fase del
motor y tierra de la carcasa.
5. Después de cada prueba, drenar la
corriente parásita.
6. Por ultimo realizar la prueba entre las
tres fases unidas temporalmente contra
tierra.
Si los valores de lectura están arriba de los
valores mínimos aceptables, el motor se
considera en condiciones de operación para
un periodo de tiempo preseleccionado según
programa de mantenimiento ( por lo general de
6 meses a un año).
Para motores de 460 V tensión nominal, el
valor mínimo aceptable es de 1 Megohm,
También se establece que no debe ser menor
de 1 Megohm del valor obtenido con la
siguiente expresión:
Realizar la medición según sea
el modelo del magger y tomar
nota.
MOTORES ELECTRICOS.

Tensión en terminales
R aislamiento = --------------------------------- = (Megohms).
Potencia en KVA + 100
Donde KVA por simplificación se reduce a la igualdad de: 1Hp es igual a 1KVA.
Por ejemplo, si se desea probar un motor de 200 Hp a 480V, trifásico, el valor de resistencia de
aislamiento mínimo por obtener seria la siguiente: Con la expresión anterior sería
R aislamiento = ______480_________ = 1.6 M
(200 + 100)
El valor de resistencia de aislamiento debería ser de alguna manera mayor, dependiendo del
historial de aislamiento; sin embargo, los valores aceptables pueden variar de acuerdo con otros
factores, tales como: voltajes nominales de los motores y tipos de aislamiento, altura de
operación sobre el nivel del mar, potencia nominal del motor y el medio ambiente en el lugar de
la instalación como es la limpieza del área donde está instalado el motor, la temperatura y la
humedad.
En la actualidad, las normas de la industria aceptan un Megohm como valor mínimo absoluto de
la resistencia de aislamiento en un motor de 460V.
Pero la resistencia mínima por experiencia normalmente debe ser más alta, del orden de
400 a 600 Megohms o más.
MOTORES ELECTRICOS.

BARNIZAR EL DEVANADO.
Cuando el devanado sale del horno, se le aplica una capa de
barniz dieléctrico para mejorar la resistencia dieléctrica de la
bobina.
 PROCEDIMIENTO:
 Aplicación del barniz de impregnación
rojo, dieléctrico
 Secado a temperatura ambiente
MOTORES ELECTRICOS.

ENSAMBLE Y PINTURA
Se arma el motor, se le aplica una capa de pintura
anticorrosiva, se acopla mecánicamente y se conecta a los
cables de alimentación eléctrica
 PROCEDIMIENTO:
 Se procede a concluir el ensamble del motor
 Reposición del aceite de lubricante.
 Se conecta a la líneas de alimentación eléctrica
 Retiro de la pintura anterior
 Limpieza con solventes
 Aplicación de base primaria “Cromato de Zinc”
 Aplicación de pintura esmalte anticorrosivo
MOTORES ELECTRICOS.

ENSAMBLE DEL MOTOR
MOTORES ELECTRICOS.

PRUEBA DE ARRANQUE
Con el equipo de medición (voltamperimetro) se toman
lecturas de voltaje y amperaje en las líneas de alimentación
eléctrica al motor, después del mantenimiento para verificar
que se encuentre operando dentro de los parámetros
correctos.
 PROCEDIMIENTO:
 Se verifica que el equipo ya se encuentre en
condiciones de arranque.
 Se verifica la presencia de voltaje
 Se arranca el equipo por un instante y se verifica que
el sentido de rotación sea correcto
 Se instala el amperímetro, se arranca el motor en
vacío y se verifica que los parámetros de operación
sean correctos
 Se procede a acoplar el conjunto motor-bomba.
 Se mide el amperaje y se verifica que los parámetros
sean correctos y se registran los datos en la bitácora
de mantto.
MOTORES ELECTRICOS.

Se toman lecturas de voltaje
MOTORES ELECTRICOS.

Se toman lecturas de amperaje
MOTORES ELECTRICOS.

PROTECCIONES PARA EL MOTOR
INTERRUPTOR
TERMOMAGNETICO
RELEVADOR DE
SOBRECARGA
RELEVADOR DE FALLA Y
DESBALANCE DE VOLTAJE
PROTEGE CONTRA
CORTO CIRCRUITO
PROTEGE
CONTRAAUMENTO
DE AMPERAJE
PROTEGE CONTRA FALTA Y
ALTERACION DE DE
VOLTAJE
MOTORES ELECTRICOS.

TIPOS DE CONEXIONES EN UN MOTOR
Conexiones:
En este caso nos referiremos especialmente en el cuidado que se debe tener
cuando se va a conectar el motor a la línea de alimentación. Antes de conectar se deben
limpiar muy bien las puntas igualmente con un solvente dieléctrico.
Se deben revisar cuidadosamente las nueve puntas en caso de ser un motor
trifásico. Al revisar los cables, éstos deben de estar bien, sin resequedad, sin
resquebraduras en el forro y que el “espagueti” esté en buenas condiciones.
Ya sea un motor con conexión a 220 volt o 440 volt. Deben tener en las puntas
de conexión zapatas ponchables que permitan una mejor sujeción para que no
presenten falseos y recalentamiento durante su operación, por eso antes de hacer la
conexión se tiene que limpiar con dieléctrico y raspar muy bien las partes que van a
estar en contacto y que el torque aplicado a los tornillos sea el adecuado.
En los motores trifásicos se conectan a los tres conductores L1, L2, L3 la
tensión nominal del motor en la conexión de servicio que tiene que coincidir con la
tensión compuesta de la red.
El encintado:
Este es de especial cuidado porque unas conexiones mal encintadas con
seguridad traerá más adelante una falla por corto circuito. Por eso cuando se encintan
las puntas la cinta tiene que estar bastante ajustada y uniformemente aplicada, porque
de no ser así la temperatura que genera el motor hace que ésta quede suave y se
desprenda produciendo un corto circuito inevitable que podría dañar el motor.
MOTORES ELECTRICOS.

El diagrama de conexión de la figura 4 corresponden a motores tipo RGZE (alta eficiencia)
hasta armazón 256T; para motores RGZE armazón 284T-405T considerar la figura 5.
Cambio de sentido de giro: Se consigue invertir el sentido de giro intercambiando la conexión de dos
conductores de alimentación.
Con L1 y L3.
Tipos de conexiones en motores trifásicos corriente alterna
ESTRELLA DELTA
440 V. 220 V.
440 V. 220 V.
MOTORES ELECTRICOS.

Análisis de las Zonas de
Fallas en Motores
EL personal de mantenimiento ha estado sumamente limitado al tratar de
diagnosticar fallas en motores eléctricos. Las herramientas más comunes han sido un
medidor de aislamiento (megger) y un ohmimetro. Aunque recientemente el análisis de
vibraciones ha ayudado a determinar fallas de tipo eléctrico en motores, no se puede
asumir que un pico a 2 veces la frecuencia de línea es una falla de tipo eléctrico.
Se deben de tomar en cuenta otras variables antes de sacar un motor de
servicio. Aun con el megger muchas anomalías pueden ser pasadas por alto. El
determinar problemas en motores debe ser confiable y seguro, por esto un análisis de
motores eléctricos debe contener resultados en las siguientes zonas de falla:
Circuito de Potencia, Aislamiento, Estator, Rotor, Entrehierro y Calidad de energía.
Las pruebas ha realizar deben de contemplar pruebas tanto con
motor detenido como con motor energizado.
MOTORES ELECTRICOS.

Comúnmente las únicas herramientas usadas por el personal de
mantenimiento para detectar fallas en motores han sido un megger (medidor de
aislamiento) y un ohmimetro.
Desdichadamente la información brindada es muy general y no precisa la zona de falla
del motor en estudio.
Es muy fácil el diagnóstico erróneamente si se confía solo en los resultados de
un megger. Por ejemplo, un corto entre espiras o entre fases puede perfectamente estar
disparando un motor y al medir el aislamiento este esta en buen estado. Ya que estas
fallas aunque son un problema de aislamiento en el devanado podrían estar aisladas
completamente de tierra y por lo tanto el megger no las detecta.
Este tipo de anomalías deteriora rápidamente el devanado lo cual resultara en
un futuro reemplazo u “overhaul” del motor. También se ha usado el análisis por
vibraciones para detectar fallas en el rotor, estator y excentricidad. Por ejemplo en el
rotor se encuentran a la frecuencia de paso de polo (barra) para el caso de motores con
rotor jaula de ardilla (motores de inducción de CA), con bandas laterales alrededor de
esa frecuencia, y excentricidad y cortos en el estator a 2 veces la frecuencia de línea sin
ninguna banda lateral.
Sin embargo, el análisis a 2 veces la frecuencia de línea no detalla cual de las
dos fallas es la que esta afectando mas al motor. Y estas son determinadas por
especialistas en vibraciones muy experimentados y pueden ya sea pasar desapercibidas
por completo o confundirse con otro tipo de influencia.
MOTORES ELECTRICOS.

Ilustración 1: Estudio de Fallas en Motores
Eléctricos
La ilustración 1 muestra un estudio realizado entre el Electric Power Research Institute
(EPRI) y General Electric en 1985. El propósito de este estudio fue el mostrar las
verdaderas fuentes de falla en motores eléctricos. Entonces no preguntamos, estamos
realmente diagnosticando todas las zonas posibles de falla en un motor? Realmente la
respuesta es simple, ni vibraciones, ni un ohmimetro ni un megger logran revisar todas las
zonas de falla de un motor, entonces, la tecnología predictiva que esta aplicando en su
planta es suficiente para evaluar todos los componentes que pueden causar la falla de un
motor?. MOTORES ELECTRICOS.

 Las pruebas eléctricas aplicadas a un motor deben de ser confiables y nos deben dar
un diagnostico completo de todas las zonas o áreas de falla de un motor. Las
pruebas a realizar deben incluir pruebas tanto con motor energizado como con motor
detenido.
 Las pruebas con motor detenido son de particular importancia en aquellos casos en
que un motor sé este disparando y su puesta en funcionamiento puede terminar de
dañarlo, o en el caso de pruebas de puesta en marcha al instalarse un nuevo equipo
de producción.
 Para el diagnóstico de un motor, se han establecido las siguientes zonas o áreas de
fallas.
 · Circuito de Potencia
 · Aislamiento
 · Estator
 · Rotor
 · Excentricidad (entrehierro)
 · Calidad de energía
 El análisis de estas 6 zonas nos permite distinguir entre un problema mecánico o
eléctrico.
 Y en el caso de un problema eléctrico detallar la solución.
MOTORES ELECTRICOS.

Zonas de Fallas
I. Circuito de Potencia
Generalmente se establece desde el Centro de Control del Motor (CCM) hasta la
caja de bornes del mismo, e involucra a todos los conductores con sus bornes, interruptores,
protecciones térmicas, fusibles, contactores y cuchillas. La ilustración 2 muestra un típico
circuito de potencia, se ha demostrado por EPRI que los falsos contactos han sido la fuente
de un 46% de las fallas en motores, por lo que aunque muchas veces el motor este en
excelente estado, este se instala en un circuito de potencia defectuoso, que a la postre lo
daña. Los problemas de conexiones de alta resistencia (se oponen al paso de la corriente)
son variados, entre ellos,
· Generación de armónicas
· Desbalances de voltaje
· Desbalances de corriente
Típicamente las conexiones de alta resistencia son causadas por:
· Terminales corroídos
· Cables sueltos
· Barras sueltas
· Prensa fusibles corroídos
· Hilos abiertos
· Conexiones entre Aluminio – cobre
· Diferentes tamaños de conductores
MOTORES ELECTRICOS.

Uno de los métodos que usamos para detectar defectos en el circuito de
potencia en un motor / generador, trifásico es la medición de resistencia entre fases, es
una prueba estática con motor detenido.
En un equipo en buen estado las tres lecturas entre las fases deberían ser
casi idénticas, su desbalance resistivo debe ser menor a un 5%. Dinámicamente, con
motor energizado el circuito es evaluado completamente al detectarse desbalances de
voltaje en cualquiera de las fases.
Otro de los métodos utilizados para complementar el diagnostico del circuito
de potencia es la termografía IR, sin duda una de las técnicas mas conocidas para
detectar falsos contactos.
: Desbalance resistivo – falso contacto severo
MOTORES ELECTRICOS.

II. Calidad de energía
La calidad de energía ha sido ignorada en muchos casos por el personal de
mantenimiento y sin duda es una zona de falla con mucha influencia en la vida de un
motor.
Existen varios factores involucrados en la calidad de energía; distorsión
armónica tanto de voltaje como de corriente, picos de voltaje, desbalances de voltaje y
factor de potencia son algunos de estos. Sin embargo, con relación a las fallas en motores
eléctricos nos concentraremos en dos de estos factores:
· Desbalance de Voltaje
Cuando los voltajes de línea aplicados a un motor no son equilibrados se
desarrollan corrientes desbalanceadas en los devanados del estator, a estas se les conoce
como corrientes de secuencia negativa y reducen el torque del motor. Se producen dos
efectos importantes, aumenta la temperatura en el devanado y aumenta su vibración.
Un aumento de la temperatura por encima de su valor permitido provocaría
danos al aislamiento, y el aumento en los niveles de vibración provocaría en algún grado
solturas mecánicas, desgaste en los rodamientos y aflojamiento de las bobinas. Con
desbalances de voltaje presentes, la potencia de placa de un motor debe ser multiplicado
por un factor de reducción. De acuerdo a NEMA ningún motor debe ser operado con
desbalances de voltaje mayores a un 5%.
MOTORES ELECTRICOS.

Armónicas
Con la popularidad de los "drives" de CA y CD para motores (Aresep habla sobre
alguna regulación específica) se crean distorsiones importantes en la forma de onda de
voltaje, a estas se les conoce como armónicas.
El parámetro más conocido es la distorsión armónica Total (THD, en inglés) en
términos simples es el valor RMS de la señal con la frecuencia fundamental removida. O
sea, una onda sinusoidal perfecta de 60Hz tendría un THD de 0%. Cualquier otra onda
presente junto con la fundamental se le considera distorsión armónica.
Entonces, los armónicas son señales que distorsionan a la onda fundamental,
tienen una forma sinusoidal y están presentes en múltiplos de la fundamental. El siguiente
gráfico muestra la onda fundamental a 60Hz pero con otra onda sobrepuesta, esta última
completa 2 ciclos en el mismo tiempo que la fundamental completa uno. Si se observa la
fase 1 de la fundamental (gris), la armónica forma los dos ciclos (verde) A la onda
sobrepuesta se le conoce como la 2da. Armónica 2x60Hz = 120Hz
Las armónicas existen en todos los sistemas trifásicos y son generadas por cargas no-
lineales como: o Convertidores de potencia electrónicos: rectificadores y variadores de
frecuencia (VFD)
o Fluorescentes
o Hornos de arco
o UPS
o etc. MOTORES ELECTRICOS.

Existen tres tipos de armónicas:
· Secuencia positiva: Crea un campo magnético en la dirección de rotación, por lo tanto
ayuda al torque del motor.
· Secuencia negativa: Se opone a la rotación del motor e incrementa la demanda de
corriente a una carga determinada.
· Secuencia cero: No produce ningún trabajo, pero causa
calentamiento y retorna al transformador de alimentación y sobre carga al nuestro.
Produce por lo tanto calentamiento en el
transformador también.
El fenómeno de las armónicas que más afecta para el caso de los motores
eléctricos es el excesivo calor que se produce por las demandas de corriente anormales.
Un motor diseñado para consumir a plena carga 150amp. Podría consumir 180 A. Sí el
THD es alto. Este aumento de corriente perfectamente podría no ser tolerado por el
motor y provoca daños severos al aislamiento y
posible colapso del mismo.
MOTORES ELECTRICOS.

Si este alto THD no es corregido, al instalarse un nuevo motor en este circuito, el fenómeno
se repetiría y sería de nunca acabar, por esto un análisis de la calidad de energía que le
llega a un motor es irremplazable. Existe un factor de reducción conocido como el factor de
voltaje armónico (HVF, en ingles), el cual se utiliza para reducir la potencia del motor en
presencia de un THD alto. El estándar IEEE519-1992 reconoce que son las cargas las que
introducen armónicas al sistema y nos da ciertos limites que se deberían de manejar en las
industrias. En este caso la distorsión armónica de voltaje es más importante,
según la tabla 3.3.1 de este estándar, el THD para sistemas operando a menos de 69KV
debería ser no mayor a 5%.
Aun recomiendan que cada armónica de voltaje individual no exceda de un 3%. Una
correcta identificación de las armónicas presentes en el circuito de distribución permitirá a
los ingenieros de calidad de energía, diseñar filtros pasivos y activos para eliminar el efecto
anteriormente discutido.
Medición de armónicas
MOTORES ELECTRICOS.

MOTORES ELECTRICOS.

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