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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¿ES ESTE MOTOR UN SERVOMOTOR?

¿Cómo sabemos si un motor es un servomotor? o ¿Por qué se habla de servomotores y de motores? ¿Es que son diferentes? La respuesta corta es fácil: No. No hay más que una diferencia semántica y está en la persona que usa la palabra. Los motores funcionan igual, no hay diferencias.

Sin embargo, un motor se gana el prefijo “SERVO” cuando es controlable de manera precisa, cuando no es el motor quién decide como actuar. Es aquí donde los límites pueden resultar difusos a la hora de marcar diferencias.

Si revisamos la Wikipedia (en inglés) nos dirá lo siguiente: “Un servomotor es un actuador rotativo o lineal que permite un control preciso de la posición angular o lineal, la velocidad y la aceleración”.

Primero, aclarar que un actuador rotativo o lineal no tiene por qué ser un motor eléctrico, remarcando la palabra eléctrico.

Por otra parte, si el control de velocidad convierte a un motor en servomotor, entonces debemos considerar los motores de corriente continua de cientos de kW que se usan por ejemplo en las papeleras, y si se pregunta a cualquier usuario en este ámbito no llamará servomotor a un motor de corriente continua de 500kW con un resolver como realimentación.

Motores con realimentación

Para mucha gente, el hecho de que un motor tenga realimentación es lo que convierte al motor en servomotor. Además del caso anterior, existen varios casos que chocan con esa definición. El primero son los motores lineales. Motores ultraprecisos y controlables completamente y que no llevan realimentación, ya que la realimentación la lleva colocada en forma de regla, pero no el propio motor como parte indivisible del mismo. Es decir, que el fabricante del motor lineal no le coloca la regla cuando fabrica el motor. Así que el motor en sí, no tiene realimentación; es la máquina quien la lleva en su estructura. Ligero matiz, pero significativo.

El segundo caso (que no último, ya que hay muchos más) son los motores síncronos de imanes tipo “sensorless” con los que se puede conseguir una realimentación de velocidad por software precisa pero sin realimentación física.

Control del motor

Rizando más el rizo, está el tema del control del motor. Para mucha gente un motor unido a un variador de frecuencia ya es un servo, pudiendo tener o no realimentación. Pero este tipo de control es impensable para ciertas aplicaciones por impreciso y poco flexible.

Precisión

Y para terminar de liar la cosa está la precisión. Pongamos como ejemplo Máquina Herramienta y Motion control, dos campos habituales de uso para los servomotores en el amplio mundo de la Automatización.

Para Máquina Herramienta precisión es poder controlar la posición de un eje hasta con nanómetros de tolerancia. Para ello, se utilizan reglas externas, captadores en motor de alta resolución y todo tipo de triquiñuelas de control por software para lograrlo.

Mientras que en Motion Control con décimas de milímetro, y en algunos casos milímetros es más que suficiente, así que los encoderes son más sencillos, no hacen falta reglas y el software no tiene que afinarse tanto.

Ambos llaman servo a sus motores y cuando miran otros sectores que llaman servo a motores realimentados tan solo con tacodinamos, pues… tal vez sonrían por su amplio margen de exactitud.

Así pues, ¿Qué hace que un motor (eléctrico) se gane el prefijo “servo”?

Básicamente que tú como usuario lo llames así. Si en tu aplicación particular necesitas controlar la velocidad, la posición o la aceleración con una precisión X, independientemente del método que uses, el motor con el que lo consigas podrás llamarlo servomotor, con todo derecho.

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