Motor de corriente continua: chispeo de las escobillas y la importancia de los polos auxiliares

¿Sabes por qué chispean las escobillas en un motor de corriente continua? En Motorlan nos dedicamos a la reparación de motores eléctricos industriales, por lo que algo sabemos sobre el chispeo de las escobillas en los motores de corriente continua. ¡Sigue leyendo para saber más!

chispeo de las escobillas

Acción de conmutación

Las chispas en las escobillas de un motor de corriente continua generalmente se deben a la acción de conmutación. Cuando la escobilla pasa de una barra del colector a otra, puede ocurrir una breve interrupción en el contacto, creando una chispa. Esto se debe a la inercia del rotor y a la naturaleza inductiva del circuito.

Factores como la velocidad de conmutación, la calidad de las escobillas y la carga del motor influyen en la magnitud de las chispas. Un mantenimiento adecuado, escobillas de calidad y un diseño cuidadoso del sistema pueden reducir este fenómeno.

 

¿Qué influencia tienen los polos auxiliares?

Los polos auxiliares en un motor de corriente continua son utilizados para mejorar la conmutación y reducir las chispas en las escobillas. Y son muy importantes, ya que tienen un papel crucial en mejorar la eficiencia y el rendimiento de un motor de corriente continua.

Estos polos, también conocidos como polos de conmutación, ayudan a reducir el desgaste de las escobillas y minimizar las chispas durante la conmutación. Estos polos adicionales generan una fuerza electromotriz (FEM) opuesta a la FEM autogenerada en los bobinados principales durante la conmutación. Este efecto ayuda a reducir la tendencia de las chispas, mejorando así la eficiencia y prolongando la vida útil del motor.

polos auxiliares

 

Disminuye el desgaste de las escobillas y del conmutador

Al incorporar polos auxiliares, se mejora la uniformidad del campo magnético, lo que facilita una transición más suave de la corriente en las escobillas al cambiar de un segmento del conmutador a otro. Esto no solo reduce las chispas, sino que también disminuye el desgaste de las escobillas y del conmutador.

En resumen, los polos auxiliares tienen una influencia significativa al mejorar la conmutación, minimizando las chispas en las escobillas y mejorando el rendimiento general del motor de corriente continua.

¿Te ha parecido interesante esta información? Recuerda que en el blog de nuestra página web te damos mucha más información sobre casos como este. Y si tienes alguna duda o caso especial que quieras comentarnos, puedes ponerte en contacto con nosotros. Estaremos encantados de ayudarte.

Colector de delgas: Diferencia entre soldadura TIG y soldadura con Estaño

¿Cuál es el elemento diferencial de un motor de Corriente Continua? Sin duda, el conjunto colector de delgas y el bobinado del rotor. Pero, ¿cuál es exactamente la función del colector de delgas? En Motorlan nos dedicamos a la reparación de motores eléctricos industriales, por lo que te vamos a dar todos los detalles.

La función del colector de delgas

En los motores de Corriente Continua, las bobinas de cobre que van ubicadas en el rotor del motor están conectadas en circuito cerrado, es decir, no existe ningún extremo libre del bobinado por el que se pueda aplicar tensión. Por eso los motores de Corriente Continua tienen un colector que está constituido por un número determinado de láminas de cobre llamadas delgas, aisladas entre sí mediante láminas de mica (material aislante).

A través del contacto de unas escobillas sobre el colector (normalmente fabricadas con una mezcla de grafito-cobre o grafito-plata) se consigue alimentar eléctricamente el bobinado del rotor y gracias al giro mecánico del rotorse consigue la conmutación de todos los circuitos del bobinado. Dicho de otro modo, el conjunto de escobillas y el colector permiten aplicar corriente a un elemento que está girando, cosa que sería imposible de realizar a través de cables fijos.

En la reparación de motores, una operación muy importante a la hora de rebobinar un rotor es la unión entre las bobinas y el colector, donde generalmente se suelen usar dos tipos de soldadura: la soldadura TIG y la soldadura con Estaño.

Puntas del bobinado preparadas para la unión con el colector

Puntas del bobinado preparadas para la unión con el colector

 

Características de la soldadura TIG de un motor

Este tipo de soldadura TIG se caracteriza por emplear un electrodo hecho con tungsteno, usando un arco eléctrico como fuente de energía entre el electrodo no combustible y la pieza a soldar. Una de las grandes ventajas del tungsteno es que el punto de fusión es > 3.000 ºC, por tanto, cuando un rotor soldado con TIG sufre un calentón térmico muy importante la soldadura permanecerá intacta. Los altos niveles de resistencia y durabilidad que aporta son también aspectos muy positivos para este tipo de aplicaciones.

En Motorlan somos expertos en la reparación de motores y sabemos que este tipo de soldadura tiene una desventaja: es muy complejo utilizar este tipo de soldadura TIG en motores pequeños, ya que, debido a la alta concentración de calor que se produce hay riesgo de que afecte a los elementos que se encuentren más próximos. Por este motivo, esta soldadura generalmente se utiliza en motores de un tamaño medio-grande.

El proceso de TIG se puede utilizar tanto con corriente continua (DC) como corriente alterna (AC), eligiendo uno u otro en función del material a soldar.

Unión rotor–colector con soldadura TIG

Unión rotor–colector con soldadura TIG

 

Características de la Soldadura con Estaño de un motor

La soldadura por estaño de un motor es el sistema más utilizado para reparaciones o mejoras en cualquier elemento eléctrico/electrónico, así como para reparaciones de motores.La gran ventaja de este método es su sencillez, dado que el estaño funde a bajas temperaturas y por tanto no se alcanzan altas temperaturas de trabajo.

Por el contrario, esto trae consigo una importante desventaja. El punto de fusión del estaño ronda los 220 ºC, temperaturas que se pueden llegar alcanzar de forma transitoria en un motor con sobrecarga y en consecuencia, se puede producir el efecto “escupir estaño”. Está incidencia será más o menos grave en función del tiempo de sobrecarga y la temperatura alcanzada, pero sin duda es el punto débil de este tipo de soldadura.

Unión rotor–colector con soldadura de Estaño

Unión rotor–colector con soldadura de Estaño

 

En el Centro de Reparaciones de Motores Motorlan disponemos de medios técnicos y profesionales con amplia experiencia en la reparación de todo tipo de motores, destacando la especialización estos últimos años la compleja soldadura TIG, lo que nos permite ofrecer un servicio de más calidad y fiabilidad a nuestros clientes. También ofrecemos servicios de mantenimiento de motores eléctricos y reparación de servodrivers y servomotores. Contacta aquí con nosotros para más información.

Cómo ajustar el punto neutro de un motor eléctrico

La configuración del motor eléctrico y su puesta a punto son esenciales para mejorar su rendimiento. En Motorlan nos dedicamos a la reparación y mantenimiento de motores eléctricos y en este post explicaremos cómo ajustar el punto neutro de un motor eléctrico.

Punto neutro

En los motores de corriente contínua, ajustar el punto neutro de un motor eléctrico sin carga es uno de los procesos más sensibles para garantizar que la velocidad de rotación del inducido va a ser la adecuada.

Línea neutra de un motor eléctrico

La línea neutra de un motor eléctrico es un concepto muy sencillo: la disposición de las escobillas dentro de su corona debe situarse de tal manera que ese cortocircuito entre delgas se realice con una diferencia de potencial muy próximo a cero.

El punto neutro de un motor eléctrico se encuentra donde los dos lados de la misma bobina del inducido están equidistantes con respecto a la línea central del polo de campo principal, y es la mejor posición de funcionamiento de las escobillas en las máquinas de polos conmutadores.

El calibrado hecho durante este proceso en la puesta a punto afecta directamente a la conmutación con el colector y en caso de no hacerse adecuadamente puede provocar chispas en su interior en carga y podría llegar a derivar en un problema grave que ponga en peligro el estado del motor.

En , división de Fagor Automation tratamos de cuidar estos aspectos a la hora de realizar el mantenimiento y reparación de los motores eléctricos, para maximizar la vida útil de los motores.

 

Fagor Automation I CNC & Feedback Systems I Automation Solutions

#MotoresEléctricos #Mantenimiento #Reparaciones

 

MOTORLAN, MÁS QUE UN CENTRO DE REPARACIONES DE MOTORES

Dentro de la Economía Circular, la remanufactura de equipos y de motores ha dejado de ser sólo un concepto teórico, para convertirse en una alternativa real en continuo crecimiento  tanto para el consumo particular como para la actividad  y equipos industriales.

En el sector industrial, en cuanto a los motores eléctricos y los reguladores electrónicos, donde el equipo Motorlan  es especialista, la remanufactura de motores está aumentando considerablemente, convirtiéndose incluso en una alternativa muy interesante frente al producto nuevo en estos momentos de escasez de materiales.

Motorlan, como centro especializado en la remanufacturación de estos elementos, no sólo repara la avería , sino que asegura que el producto tenga una segunda vida útil, con las ventajas que esto conlleva para el medioambiente, devolviendo a los motores y su regulación las  características, funcionalidades,  aspecto y garantía  de los motores y reguladores en su origen.

Las operaciones necesarias para remanufacturar motores y reguladores, conllevan un importante nivel de trabajo a realizar por profesionales altamente cualificados y con medios tecnológicos avanzados. La clara apuesta de Motorlan por este servicio de alta calidad ha supuesto la formación y especialización continua de todos nuestros operarios, así como la dotación, ampliación y mejora  de los recursos

Si necesitas ayuda para la reparación de un motor o para el mantenimiento de un motor, ponte en contacto con nuestro equipo de Motorlan aquí.

Qué tener en cuenta a la hora de reparar un motor

Qué tener en cuenta a la hora de reparar un motor

En Motorlan somos especialistas en reparar equipos de motores, por lo que en este post te contamos qué hay que tener en cuenta a la hora de reparar un motor. ¡Sigue leyendo!

Al reparar un motor, es necesario conocer los límites de cálculo y los márgenes de error que se asumen. Estos se conocen con más exactitud cuando se diseña una máquina o sistema. Además, hay que tener en cuenta que dichos márgenes suelen ampliarse con más frecuencia si la máquina es totalmente nueva, ya que apenas cuenta con experiencia previa, por lo que la información que puede aportar es escasa.

Lo mencionado anteriormente no solo se aplica a los motores, reguladores, ascensores, edificios y naves espaciales, entre otros. En realidad se podría aplicar a todos los ámbitos de la vida.

Sistemas de cálculo y sus funciones

Existen numerosos sistemas de cálculo para conocer los límites de cálculo y márgenes de error antes de empezar la reparación de un motor, que permiten simular, predecir, inferir e intuir cuál va a ser el resultado final de un proceso. Sin embargo, la realidad suele encontrar cualquier fallo en las hipótesis de cálculo que se hayan hecho, aunque los sistemas de cálculos cada vez aciertan con más frecuencia.

Qué tener en cuenta a la hora de reparar un motor

Gracias a los sistemas de cálculos aplicados a motores (como los reguladores, entre otros), los datos que recibe el fabricante pueden ser con un margen de error ya aplicado. En caso de que el fabricante aplique su propio sistema de cálculo, puede resultar que el motor sea mucho más potente de lo necesario. Años atrás era más económico duplicar el espesor de una pieza de la máquina antes de asumir riesgos usando los datos de cálculo, ya que corría el peligro de que saliera mal y tener que reparar el motor.

A lo largo de los años se han visto trabajar a los motores en carga con la corriente vacía. La sobredimensión era tal que el motor apenas notaba la carga. Esto redunda en un gasto enorme de partida: consumos vacíos muy altos para lo que debería ser y un factor de potencia bajísimo.

Si sumamos que a la hora de seleccionar el regulador siempre se elige en función del motor y no del uso que se le va a hacer, se va incrementando la sobredimensión de cables, protección, etc.

Qué ocurre si no es posible reparar un motor

Más allá del tema, en cuanto un cliente envía un motor a reparar y no es posible su reparación (muchas veces ocurre que el motor al ser antiguo no tiene reemplazo directo), el cliente tiende a solicitar el presupuesto de uno nuevo equivalente. Si Motorlan ha hecho el mantenimiento del motor, se tiene en cuenta su historial y se observa si se han realizado revisiones periódicas, como la medición de carga y temperatura. De esta forma, es posible discernir cuál de los disponibles en el mercado es el más adecuado. En caso de no haber más información, lo normal es seleccionar el motor más próximo a su potencia, sumando, así, más sobredimensionamiento.

Al reparar un motor o realizar una actualización, no solo se debe tener en cuenta qué hace la máquina y con qué motores. Hay que fijarse en el uso real que puede hacer, debiendo, así,  reducirse la sobredimensión que originalmente se usó al diseñarla.

Qué tener en cuenta a la hora de reparar un motor

Resumiendo, un sistema es un conjunto de instrumentos que, como en una orquesta, están dirigidos por el director, que en este caso sería el fabricante de la máquina. Este debe conocer los límites de cada instrumento y seleccionarlos de tal manera que conjunten bien y obtengan los resultados esperados. El director debe ser consciente del coeficiente de sobredimensión de los distintos componentes. Para ello, la relación entre el fabricante de maquinaria y sus distintos proveedores debe ser directa, con los datos crudos y cocinados bien diferenciados.

Si necesitas ayuda para la reparación de un motor o para el mantenimiento de un motor, ponte en contacto con nuestro equipo de Motorlan aquí.

Atención al atenuar el sonido de motores muy ruidosos

¿Conoces las consecuencias de atenuar el sonido de motores muy ruidosos? Si la respuesta es no, sigue leyendo. Te damos algunas pistas de motivos por los que se pueden estropear los motores. Ocurre que el uso previsto de un motor y su uso real no suelen coincidir en la mayoría de los casos.

El diseño del motor y las condiciones en las que se usa

No solo como centro de reparación de motores Motorlan, siendo Fagor Automation también fabricante de motores, tenemos la experiencia tanto del diseño como de la fabricación de un motor. Entendemos por ello muchas de las casuísticas de uso a las que un motor va a ser sometido. Nunca diremos todas, ya que cada cierto tiempo nos llega para reparar algún motor que nos sorprende.

Los motores se diseñan para dar una potencia, un par, a ciertas revoluciones por minuto, con cierto tipo de refrigeración, con una temperatura ambiente, humedad, altura sobre el nivel del mar, vibraciones, apriete de los tornillos de amarre, equilibrado de los acoplamientos… y multitud de variables más. La lista es muy larga. Bajo esas condiciones el motor no se quema y su vida útil es medianamente larga.

Realmente las condiciones nunca son esas. En ocasiones son extremas. La mayoría de las condiciones de trabajo son más suaves que las soportadas por el motor, pero siempre suele haber al menos una de ellas que sobrepasa el límite pensado para el diseño original del mismo.

La importancia de un buen mantenimiento

¿Es esto malo? Pues sí, para que negarlo. Pero no supone que el motor vaya a estropearse de inmediato. Lo normal es que la vida del motor se reduzca.

Por ejemplo, existe una regla aproximada, llamada regla de Montsinger, conocida como la ley de los 10ºC, lo cual significa que, por cada diez grados que se supere la temperatura de diseño de la clase de aislamiento, éste se degrada un 50%, y viceversa.

 

 

Los rodamientos también suelen ser los grandes perjudicados. Bien por vibraciones, sobretemperatura,… acortando su vida y necesitando mantenimiento preventivo incluso reparación con cierta frecuencia.

Falta de aire

Pero, ¿qué tiene que ver todo lo mencionado hasta ahora con el excesivo ruido de un motor? Mucho, tiene que ver mucho.

No es raro que una máquina que tiene 25 años con motores a los que se les hace mantenimiento preventivo no fallen nunca y cierto día lo hagan. Tampoco es raro que tras ese día los motores fallen con regularidad cada poco tiempo (comparando con la vida inicial de 25 años).

¿Qué ha pasado? ¿Qué ha cambiado en las condiciones de trabajo del motor?

La respuesta habitual es: nada. La persona que ha hecho los cambios asume que no afectan al motor y, por lo tanto, no son dignos de mención. Un ejemplo: el paso del responsable de prevención laboral por las inmediaciones del motor con un sonómetro. El resultado: ruido excesivo. A continuación, el encargado de mantenimiento, con su mejor intención, pone una cubierta anti ruido alrededor del motor y soluciona el problema.

Poco después el motor se quema. ¿Motivo? No hay circulación de aire.

 

Y como ese ejemplo, en Motorlan hemos visto múltiples casos similares con orígenes distintos y resultados idénticos: Rebobinado urgente.

Conclusión: Cuando se modifiquen las condiciones de trabajo del motor, siempre, siempre, siempre, van a resultar en un cambio de temperatura, vida, vibraciones… del mismo.

Variadores de frecuencia. Su aplicación en sistemas antiguos.

Conforme cumple años la maquinaria en las empresas, el mundo de las reparaciones se entremezcla, y termina combinándose en gran medida con el mundo de la retroadaptación (retrofit). En ocasiones tal vez no es viable reparar, por ejemplo, un motor de c.c. o c.a. que puede tener 40 años y ha sido reparado múltiples veces. En este caso, ¿qué puedo instalar para sustituir a ese motor? ¿Otro motor equivalente pero más moderno?

Más aun, los sistemas de gobierno de los motores pueden haber dejado de tener soporte técnico y piezas de repuesto hace muchísimo tiempo.  Por tanto, ¿cómo gobierno yo este motor que queda huérfano de control? ¿Pongo un variador? Veamos caso a caso qué soluciones podemos obtener.

 ¿Cómo sustituir el motor?

En cuanto a sustituir el motor, si es el standard c.a. asíncrono o de inducción, lo primero sería comprobar su eficiencia eléctrica. En el post que escribimos sobre motores eléctricos y su eficiencia ya hablamos ampliamente sobre este punto.

Respecto al variador, con el avance de la electrónica de potencia la utilización de reguladores (o variadores de velocidad) se ha democratizado, y casi cualquiera entiende qué son y qué uso se les puede dar. Sin embargo, mucha gente no entiende el efecto que tienen sobre su sistema.

Un motor asíncrono con un variador de frecuencia puede sustituir a un motor de corriente continua perfectamente (por uso y precio). Más aun, puede sustituir a cualquier motor asíncrono de conexión directa a red y mejorar así la eficiencia, disminuir los picos de corriente y fijar una velocidad al gusto del consumidor.

Otro caso a tener en cuenta son las pequeñas empresas con alimentación monofásica que pasan a poder usar maquinaria trifásica gracias a la magia de los variadores, que convierten monofásica en trifásica.

Consecuencias a tener en cuenta

Todo esto es muy útil e ingenioso, pero dependiendo de la aplicación de los variadores de frecuencia, estos pueden acabar con un motor en 40 segundos, literalmente, y eso suponiendo que el motor es moderno, con su aislamiento en perfecto estado.

Esto es porque un motor de hace 30 o 40 años está diseñado y construido con unos materiales pensados para el uso que se le va a dar. Sobre todo, si es un motor de bajo precio para ser competitivo.

Por eso, ¿por qué reforzar el aislamiento de un motor para soportar los atropellos de un variador cuando nunca va a ser conectado a uno?

Si además se suman los 30 o 40 años de uso, los aislamientos del motor no van a estar en su mejor estado. Por lo que si se le conecta un variador de frecuencia sin ningún tipo de filtro (son caros, tanto como el variador) la vida del motor se reducirá drásticamente.

Aquí es donde entra la experiencia y capacidades de empresas de reparación como Motorlan.

Soluciones personalizadas

En el caso de un reacondicionamiento completo del motor, Motorlan utiliza los materiales de aislamiento más modernos del mercado, con las clases térmicas más exigentes, generalmente clase H. Por tanto, al rebobinar un motor de 30 años, este tendrá una clase térmica igual o superior a la original y un aislamiento reforzado capaz de soportar los envites de un variador durante mucho más tiempo que cuando el motor era nuevo. Esta es una de las mejoras que incorporamos en nuestros procesos de remanufacura.

Tanto si se ha reacondicionado con garantía o si se ha tenido que sustituir un motor muy antiguo por uno nuevo con regulador, sabemos que la tentación de aprovechar la flexibilidad que ofrece en cuanto a velocidad es muy grande. Entonces, ¿por qué no poner la máquina a más velocidad? ¿O el ventilador que sople más aire?

En un ventilador opr ejemplo, la potencia demandada al motor por parte del ventilador es función del cubo de la velocidad de giro, así que, a menos que se haya configurado perfectamente el variador para controlar y proteger al motor, lo más probable es que se queme el motor en la primera hora de uso. ¡Un 10% más de velocidad es un 33% más de potencia en eje!

Nunca uséis un motor instalado en una máquina fuera de sus parámetros originales sin tener el conocimiento preciso del trabajo que va a realizar, a pesar de ponerle sistemas modernos que os permitan darle más flexibilidad.

Un variador de velocidad, o regulador, es un aparato que hace que los motores sean mejores, más eficientes y es capaz de revitalizar una maquina vieja. Pero antes de ponerlos sin el conocimiento adecuado, es conveniente consultarlo.

Cómo instalar un motor de repuesto

¿Has intentado alguna vez instalar un motor de repuesto? En Motorlan nos enfrentamos en numerosas ocasiones a casos en los que hay que reparar urgentemente un motor de repuesto debido a que, precisamente, dicho motor es el que tiene el cliente para emergencias. Es decir, ha tenido un problema al intentar instalar el motor de repuesto.

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Mi motor está protegido por la sonda, puedo sobrecargarle, está protegido… #ErroresComunes nº3

La sonda de temperatura es un elemento muy útil, pero pueden llegar a confundir, ya que se asume que está midiendo la temperatura del motor… y es ahí donde empiezan los problemas. Leer más

Se ha roto una manguera de líquido encima del motor, lo secaré y lo pondré en marcha… #ErroresComunes nº2

Ya hablamos en la anterior entrada sobre las consecuencias de que un motor sea IP65 o no, pero vamos a incidir en qué hacer en el caso de que se rompa una manguera de líquido y caiga encima del motor. Leer más