El 27 de septiembre, a las 11h30, en la sala Parque Barigui, el ingeniero Fabio Toshio Nakatani hará una presentación sobre: Análisis híbrido (hombre+tecnología) en el mantenimiento predictivo de máquinas eléctricas rotativas. Discutiendo sobre la Industria 4.0 en el área de mantenimiento en relación con la automatización industrial y la integración de diferentes tecnologías. Inteligencia artificial, robótica, redes neuronales y big data con el objetivo de mejorar los procesos y aumentar la productividad y fiabilidad. Pero, ¿dónde deja esta evolución tecnológica el papel del humano (especialista)? ¿Cómo aumentará el grado de fiabilidad de las máquinas eléctricas rotativas el trabajo integrado entre tecnología y especialistas?

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Clasificación de la tensión de los generadores/motores:

• Baja Tensión: Alambre redondo o esmaltado / Clase de tensión: 127/220/380/440/760 V.
• Media Tensión: Alambre Rectangular / Bobinas o Barras / Clase de Tensión: 2,3/3,4/4,16/6,6/6,9 kV.
• Alta Tensión: Alambre Rectangular / Bobinas o Barras / Clase de Tensión: 13,8/16,5/18,0 kV o superior.

Pruebas eléctricas fuera de línea normalizadas:

• Resistencia de aislamiento (IEEE-43);
• Índice de polarización (IEEE-43);
• Resistencia óhmica (IEEE-118);
• HypotAC/DC (IEEE-4 / IEEE-95);
• Tensión de paso CC (IEEE-95);
• Prueba de sobretensión (IEEE-522);
• Descargas parciales fuera de línea (IEEE-1434 / IEC6034-27-1);
• Tangente Delta (IEEE-286);
• Capacitancia (IEC 60034-27-30);
• Corona en cuarto oscuro) (IEEE-1799).

Active los subtítulos en su idioma y vea a continuación en el canal de Youtube de Nishi la grabación en directo y aprenda más sobre la definición y aplicación de cada prueba eléctrica según el nivel de tensión y cómo es esencial para un buen diagnóstico del estado del bobinado del motor/generador.

Participe en las próximas oportunidades en directo para hacer preguntas y comentarios directamente con un experto en máquinas eléctricas rotativas.

Póngase en contacto directamente con el ingeniero Fabio Toshio y obtenga respuesta a sus preguntas: fabio.toshio@nishi.com.br

Solicite una propuesta comercial: Correo electrónico: nishi@nishi.com.br

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¿Qué es el mantenimiento correctivo?

Todavía muy presente en las empresas, el mantenimiento correctivo sólo se utiliza cuando algún equipo presenta roturas o averías. Este método no utiliza la planificación del mantenimiento, lo que conlleva la necesidad de un inventario de piezas y la disponibilidad de profesionales, ya que las averías no se prevén y provocan la inactividad de las máquinas y la mano de obra.

Por ejemplo, una máquina parece estar en perfecto estado y en constante producción, pero en algún momento una pieza presenta un fallo y la producción debe detenerse. Como no hubo planificación, el profesional de mantenimiento, antes de corregirlo, necesita entender el problema, comprobar si la pieza puede ser sustituida y si hay en stock. Esta situación provocará en la empresa la indisponibilidad de la máquina, lo que generará un coste por máquina parada, pieza que hay que sustituir y coste de mano de obra.

Cuando se lleva a cabo sin planificación, el mantenimiento correctivo genera inconvenientes muy elevados, comprometiendo el cumplimiento de los plazos establecidos y sobre todo la rentabilidad operativa.

¿Qué es el mantenimiento preventivo?

Cuando hablamos de la planificación del mantenimiento, uno de los mejores caminos a seguir es sin duda el mantenimiento preventivo. Es el mantenimiento que corrige los problemas y las averías incluso antes de que se produzcan, reduciendo así los costes, la indisponibilidad de las máquinas y aumentando la eficacia del mantenimiento. Su principal característica es la posibilidad de programar el mantenimiento, evitando problemas de inventario de piezas, máquinas paradas y falta de producción.

El consejo que dejamos en este mantenimiento es centrarse en el resultado esperado, evaluar el estado y la fiabilidad operativa de los equipos, y no centrarse sólo en la ejecución de las tareas preestablecidas por la planificación. En una máquina eléctrica las pruebas eléctricas, mecánicas y la inspección visual son condiciones para analizar sus resultados y a partir de ahí hacer un análisis crítico y concluir los posibles problemas y el grado de fiabilidad que tiene, es decir, para ello la presencia de un experto en maquinaria eléctrica es fundamental.

En el mercado también es habitual escuchar el término «rejuvenecimiento» para referirse al mantenimiento preventivo, lo que puede llevar a una interpretación errónea. No hay manera de rejuvenecer lo que ya está envejecido. Podemos prevenir el envejecimiento acelerado.

¿Qué es el mantenimiento predictivo?

Se puede decir que el mantenimiento predictivo está un paso por delante del mantenimiento preventivo. Es el mantenimiento de seguimiento y planificación más preciso, exige una mayor cualificación del profesional y su objetivo es evitar cualquier fallo de las piezas incluso antes de que presenten defecto. Se caracteriza por controlar los parámetros del equipo, como las descargas parciales, las vibraciones, la temperatura, etc.

El mantenimiento predictivo utiliza la monitorización de los parámetros de las piezas para que el cambio de las mismas se realice antes del final de su vida útil. Al inspeccionar la máquina, el profesional de mantenimiento -basándose en los parámetros de monitorización- identifica la necesidad de cambiar componentes y programa el mejor momento para el mantenimiento, que se realiza sin intervenir en la producción, facilitando el mantenimiento y evitando mayores costes con la inactividad de la máquina.

¿Qué empresa quiere detener su producción por un fallo o defecto? Muy similar al mantenimiento preventivo, el mantenimiento predictivo tiene como punto positivo la posibilidad de programar sus acciones. La planificación y el seguimiento de las piezas son factores importantes que, trabajando juntos, reducen los costes con pérdidas y aumentan la eficacia en la producción de las máquinas.

NISHI ofrece soluciones para todo tipo de mantenimiento. Póngase en contacto con nosotros y solicite una evaluación de la fiabilidad y la garantía de funcionamiento de su máquina eléctrica.

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Gracias a esta supervisión, la gestión del mantenimiento puede anticiparse a posibles fallos y averías, reduciendo la probabilidad de realizar un mantenimiento correctivo. Como consecuencia, optimizar la disponibilidad operativa de los equipos, aumentando la productividad y disminuyendo el coste de operación.

Cabe destacar que la realización del mantenimiento predictivo no excluye la necesidad del mantenimiento preventivo y correctivo. Así, pretende reducir el número de fallos inesperados y proporcionar información complementaria para realizar el mantenimiento preventivo.

Así, los principales beneficios de una gestión del mantenimiento que utiliza el mantenimiento predictivo en su programación son

• Reducción de los costes de mantenimiento;
• Aumento del tiempo medio entre fallos;
• Reducción del tiempo de reparación de la máquina;
• Mayor productividad, disponibilidad y fiabilidad de la máquina;

Lea más consejos de Nishisan en nuestro BLOG y acceda al contenido de una conferencia impartida por NISHI sobre la eficacia del análisis predictivo: experiencia + tecnología. Póngase en contacto con nuestro equipo y evalúe sus estrategias de mantenimiento con la información y los datos recopilados.

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En las máquinas que trabajan a altas temperaturas (cercanas al límite de temperatura del material aislante), el aislamiento entre las placas se deteriora con el tiempo, provocando la aparición de corrientes parásitas o «eddy currents», que circulan entre las placas del núcleo que están en cortocircuito. La temperatura en este lugar puede ser a menudo de 30 a 40ºC más alta que la temperatura media del núcleo.

La prueba más utilizada para detectar posibles «puntos calientes» es la «prueba de bucle». Envolvemos bobinas alrededor del núcleo magnético donde se calcula la cantidad de vueltas para conseguir un flujo similar al nominal. El núcleo se deja energizado hasta que su temperatura se estabiliza y las diferencias de temperatura se evalúan mediante termovisión.

Si se identifican uno o más puntos en los que la variación de temperatura es superior a la media (10ºC o más), estos puntos deben ser investigados y/o reparados. La reparación se realiza mediante el desmontaje completo del núcleo, el desmontaje del material aislante, la aplicación del nuevo aislamiento y el montaje.

Obtenga más información sobre los servicios prestados por Nishi y póngase en contacto con uno de nuestros expertos para obtener información sobre el mantenimiento y las normas aplicadas a las pruebas eléctricas de las máquinas rotativas.

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Una primera pregunta habitual es ¿qué determina la vida del motor? ¿Está determinado por la vida útil del material aislante? ¿Por el periodo de desgaste de los rodamientos? ¿Por el deterioro del acero? ¿Otros?

Al «explotar» un motor y estratificar sus componentes vemos en su composición básicamente acero, cobre y materiales aislantes. Al comparar los materiales, llegamos a la conclusión de que el material aislante es el más frágil en relación con los demás. ¿Es correcto decir que la vida útil del motor está determinada por la vida útil del material aislante? Y los rodamientos que se desgastan con el tiempo, ¿es correcto decir que el final de su vida útil es el final de la vida del motor?

Con unas buenas prácticas de mantenimiento, asegurar la integridad del sistema de aislamiento puede ser un factor determinante para una larga vida del motor. En los motores de media y alta tensión, el mantenimiento predictivo y preventivo evitará la aceleración del envejecimiento del sistema de aislamiento. Las estadísticas muestran que sólo el devanado del estator es responsable de casi el 40% de las averías.

Conocer los mecanismos de fallo del sistema de aislamiento de un motor e intervenir en ellos garantizará un tiempo de funcionamiento duradero. A continuación se enumeran las principales causas de fallo o envejecimiento acelerado:

• alta temperatura del motor
• tensión eléctrica;
• entorno de alta contaminación.

Es habitual que los tres fenómenos actúen simultáneamente.

Obtenga más información sobre los servicios prestados por Nishi y póngase en contacto con uno de nuestros expertos para obtener información sobre los modos de fallo de los sistemas de aislamiento.

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Vea el siguiente vídeo con el ingeniero Fábio Toshio realizando una prueba de resistencia del aislamiento. Comenta los principales puntos de atención para una correcta ejecución e interpretación de las normas aplicadas y los resultados de las pruebas:

• Norma aplicable IEEE Std 43:2013 – Práctica recomendada para probar la resistencia de aislamiento de las máquinas rotativas;
• Niveles de estrés;
• Criterios de aceptación;
• Índice de polarización;
• Precauciones que interfieren en la medición.

Obtenga más información sobre nuestros productos y servicios para el mantenimiento predictivo y preventivo de motores y generadores. Póngase en contacto con nuestro equipo y solicite una evaluación de su ámbito de mantenimiento.

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La humedad y la suciedad en los devanados del estator o del rotor disminuyen la resistencia del aislamiento al reducir la resistividad de la superficie. El funcionamiento de una máquina en estas condiciones puede acelerar el envejecimiento del aislante e incluso provocar la rotura del equipo.

Una técnica de limpieza utilizada en el mercado, además de la tradicional con disolvente eléctrico, es la aplicación de CO2 en el sistema de aislamiento. Esta limpieza consiste en el chorreado de CO2 en estado sólido, mediante equipos adecuados, donde se debe controlar la energía cinética, el choque térmico y la energía termocinética (efecto de sublimación) para eliminar la suciedad sin afectar al material aislante. El conocimiento del material aislante es fundamental para determinar los parámetros de la forma de aplicación y evitar daños en el material a limpiar.

El principio se basa en lanzar un chorro de hielo a alta presión y velocidad que, al chocar con la superficie a limpiar, provoca dos fenómenos a) enfriamiento del conjunto suciedad + sustrato (base o superficie a limpiar), que por el gradiente de temperatura, provoca instantáneamente grietas que se convierten en puntos débiles en la masa de contaminantes del equipo a limpiar; b) paralelamente, las moléculas de hielo chocan con la superficie y se produce su sublimación (pasan del estado sólido directamente al gaseoso), con lo que las moléculas expanden su volumen aproximadamente 800 veces, de forma instantánea. De forma coloquial, podemos decir que se producen millones de microexplosiones que hacen que la «masa sucia» sea arrancada de la superficie desde dentro hacia fuera, por desprendimiento. Dado que la superficie de la suciedad o del contaminante no está cohesionada (se «agrieta» por el enfriamiento instantáneo), la capa de material a limpiar se elimina con una eficacia impresionante.

Este procedimiento no debe confundirse con una simple técnica de «lavado» a máquina, sino con un proceso de recuperación del sistema de aislamiento de la suciedad y la humedad. El técnico que opera el sistema no es un simple «lavador», sino un especialista en máquinas eléctricas que conoce el bobinado y el sistema de aislamiento y evalúa su estado de degradación, evitando así resultados indeseables. También alertamos de que los tipos de suciedad son determinantes para la eficacia del resultado y también para la elección del método de intervención: tradicional con disolvente o con hielo seco.

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Dado que la mayoría de los casos de fugas se solucionan únicamente corrigiendo las juntas y ajustando el flujo de aceite (ajustando la presión y el caudal), podemos llegar a la conclusión de que las soluciones se reducen a estas acciones. Sin embargo, esto no siempre es cierto. Hay casos más complejos en los que la causa puede estar asociada a la diferencia de presión entre el rodamiento y su entorno. Al igual que el viento en la atmósfera, que es el movimiento del aire de una zona de alta presión a otra de baja presión, el aceite lubricante también tiende a realizar este movimiento si tenemos diferencias de presión entre el rodamiento y su entorno. En estos casos, la solución exige un análisis detallado de los niveles de presión en esta región y cómo actuar para su ecualización.

La inspección visual externa e interna del equipo, así como el control de la temperatura de los rodamientos son prácticas recomendadas para identificar las fugas de aceite en el sistema de lubricación. Si la lubricación del rodamiento se realiza a través de un anillo de aceite, las fugas de aceite conducirán al agotamiento del depósito, y pueden producirse daños importantes en el rodamiento debido a la pérdida de aceite lubricante.

Si el aceite tiene fugas, puede contaminar el bobinado y dañar el sistema de aislamiento, sobre todo porque arrastra otras suciedades conductoras. Se recomiendan las inspecciones periódicas mediante la medición de las holguras de los componentes del sistema de sellado de los rodamientos, la inspección visual del conjunto y el uso de la presión y el flujo del aceite lubricante según lo especificado por el fabricante.

Contacte con nuestro equipo y aclare sus dudas sobre los puntos de verificación y evaluación en el mantenimiento preventivo periódico de sus equipos.

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