Hasta que todos los motores estén diseñados con protección de cojinetes incorporada, el personal de mantenimiento de la planta y los talleres de reparación de motores continuarán reemplazando los cojinetes dañados. Pero si el problema del cojinete de un motor&se soluciona correctamente y se instala la mitigación adecuada, solo debe hacerse una vez.
Mejor aún, los técnicos informados pueden hacer uso de las últimas técnicas de diagnóstico (análisis de vibraciones, termografía, pruebas de voltaje del eje, etc.) para evitar daños eléctricos en los rodamientos desde el principio. Para un motor nuevo o uno que ya está en servicio, esto es lo que se entiende por mejores prácticas de &."
Las causas
Falla del rodamientolas tasas varían ampliamente, pero la evidencia sugiere que una parte significativa de estas fallas ocurren solo de tres a 12 meses después del inicio del sistema. Debido a que muchos de los motores de&actuales tienen cojinetes sellados para evitar la entrada de suciedad y otros contaminantes, el daño eléctrico se ha convertido en la causa más común de fallas en los cojinetes en los motores de CA con VFD.
Las altas frecuencias de conmutación de los VFD de&actuales producen capacitancia parásita entre el estator y el rotor de un motor &. A estas alturas, se entiende ampliamente que una vez que los voltajes de eje resultantes superan las propiedades dieléctricas de la grasa para rodamientos, se descargan a lo largo de la ruta de menor resistencia, generalmente a través de los rodamientos (Figura 1).
Figura 1.Los voltajes que se forman a través de los cojinetes de los motores impulsados por VFD crean miles de picaduras, que provocan un aumento de la fricción y el ruido y la posibilidad de un costoso tiempo de inactividad no planificado a medida que se deteriora la grasa de los cojinetes.
Estas descargas son tan frecuentes que crean millones de diminutos cráteres de fusión. En poco tiempo, toda la pared de la pista del cojinete puede quedar marcada con innumerables picaduras conocidas como glaseado. También puede ocurrir un fenómeno conocido como estriado, que da forma al glaseado en crestas similares a tablas de lavar a lo largo de la pista del rodamiento (Figura 2). Esto provoca ruido, vibración, aumento de la fricción y fallas catastróficas de los rodamientos.
Variaciones
Para entornos donde el motor estará expuesto a cantidades excesivas de suciedad, polvo u otros desechos, puede ser necesario proteger las fibras del anillo&con una junta tórica o un deflector en V. También se encuentran disponibles aisladores de cojinetes con anillos de puesta a tierra circunferenciales incorporados. Sin embargo, para entornos de servicio severo, como muchas aplicaciones mineras, montar el anillo de puesta a tierra del eje dentro del motor proporciona la mejor protección contra la contaminación (Figura 5).
Figura 5.La instalación interna del anillo de puesta a tierra proporciona
protección adicional contra el polvo, la suciedady otros contaminantes en servicio severo
aplicaciones.
Con epoxi conductor o tornillos, el anillo se puede montar directamente en un retenedor de cojinete. Un espaciador maquinado adicional mantendrá el anillo alejado de la cavidad de grasa del rodamiento. El contacto de metal con metal sigue siendo esencial, por lo que el retenedor del rodamiento debe estar libre de cualquier recubrimiento u otro material no conductor donde tocará el anillo.
Para motores montados horizontal o verticalmente con 100 caballos de fuerza o menos y rodamientos de bolas radiales de una hilera en ambos extremos, se puede instalar un anillo de puesta a tierra del eje en cualquier extremo. Para motores de montaje horizontal con potencia superior a 100 y rodamientos de bolas radiales de una hilera en ambos extremos, la carcasa del rodamiento en el extremo no impulsor debe estar aislada eléctricamente para interrumpir las corrientes circulantes. Las opciones para lograr dicho aislamiento incluyen manguitos aislados, revestimientos no conductores, cojinetes de cerámica o cojinetes híbridos. El anillo de puesta a tierra debe instalarse en el extremo del impulsor.
Para cualquier motor en el que los cojinetes en ambos extremos ya estén aislados, se prefiere el extremo impulsor para la instalación de un anillo de conexión a tierra para proteger los cojinetes en equipos adjuntos como una caja de engranajes, bomba, ventilador o codificador.
Para cualquier motor con cojinetes de rodillos cilíndricos, Babbitt o de manguito, el extremo con dichos cojinetes debe estar aislado eléctricamente y el anillo de conexión a tierra debe instalarse en el extremo opuesto.