Prueba de Aceptación de Motores y Generadores de Inducción de Corriente Alterna

Qué es

Una prueba de aceptación de motor y generador de inducción de corriente alterna es un protocolo de campo que demuestra que una máquina rotativa está mecánicamente sana y eléctricamente aislada antes de acoplarla y arrancarla. Registra la identificación de la máquina (fabricante, modelo y número de catálogo, número de serie, potencia en caballos y en kilovatios, tensión nominal, amperios a plena carga, velocidad, fases, frecuencia, factor de servicio, clase de aislamiento, armazón, y designación del equipo). La inspección abarca la condición, el anclaje, la alineación y la puesta a tierra, los deflectores de aire, los medios filtrantes, el devanado y el núcleo del estator, el rotor, los ventiladores, los anillos colectores, las escobillas, y los cojinetes, el ajuste de las conexiones apernadas, el espaciamiento del entrehierro, la rotación manual del rotor, la excentricidad del eje, los sistemas de lubricación, los circuitos de detectores de temperatura, y un estudio termográfico. El trabajo eléctrico abarca la resistencia de conexiones apernadas, la resistencia de aislamiento con índice de polarización o relación de absorción dieléctrica según el tamaño, una prueba de rigidez dieléctrica en las máquinas de mayor tensión, la resistencia del estator entre fases, el factor de potencia opcional, su incremento, y la comparación de sobretensión, la resistencia de aislamiento de cojinetes aislados, los dispositivos de protección contra sobretensiones y el arrancador bajo sus propias secciones, los circuitos de detectores, el calefactor, y las mediciones opcionales bajo carga de vibración, temperatura de cojinetes, firma de corriente, y descargas parciales. La sección 7.15.1 de NETA ATS-2025 enumera esto como la secuencia estándar de aceptación.

Por qué se realiza

Un motor falla de una de dos maneras: cede el aislamiento o cede la mecánica, y la prueba de aceptación está construida para ver venir ambas. El lado del aislamiento es la razón por la cual aquí la resistencia de aislamiento no es una sola lectura sino una curva en el tiempo: el índice de polarización en una máquina grande, o la relación de absorción dieléctrica en una más pequeña, distingue el aislamiento limpio y seco que sigue subiendo del aislamiento contaminado o húmedo que se estanca de inmediato. La resistencia del estator entre fases compara los tres devanados entre sí, que es la forma en que aparece una vuelta en cortocircuito o una mala conexión dentro de la máquina. El lado mecánico es la razón por la cual la rotación manual, la excentricidad del eje, el espaciamiento del entrehierro, y la alineación aparecen antes de conectar cualquier instrumento: una máquina desalineada o con un cojinete dañado se destruirá bajo carga por buenos que sean sus devanados. Las mediciones bajo carga cierran el círculo, ya que la vibración, la temperatura de cojinetes, y la firma de corriente son la única evidencia de cómo se comporta realmente la máquina impulsando su carga.

Cuándo se realiza

Aceptación: después de la instalación y antes de poner la máquina en servicio, con las pruebas estáticas completadas desacoplada y las mediciones opcionales bajo carga tomadas una vez en marcha. El mismo formulario contempla un tipo de servicio de mantenimiento, ya que la resistencia de aislamiento con su índice, la resistencia del estator, y la inspección mecánica se repiten de forma periódica, y las mediciones bajo carga establecen la tendencia con la que se comparan las lecturas posteriores. Las lecturas de resistencia de aislamiento se toman registrando y corrigiendo la temperatura del devanado, porque la lectura cambia sustancialmente con la temperatura, y la prueba de rigidez dieléctrica se ejecuta solo después de que la resistencia de aislamiento confirme que el devanado la soporta.

Cómo se realiza normalmente

Con la máquina desenergizada, aislada, y puesta a tierra según los procedimientos de seguridad del sitio, se registran los datos de identificación y se recorre la inspección, incluidos los componentes internos, las conexiones apernadas verificadas con una llave de torsión calibrada, el espaciamiento del entrehierro y la alineación, la rotación manual del rotor, la excentricidad de la extensión del eje medida al girar el eje, los sistemas de lubricación, y los circuitos de detectores de temperatura por resistencia contra los planos. Se mide la resistencia de conexiones apernadas fase por fase. Luego se mide la resistencia de aislamiento a la tensión continua de prueba que la tabla de máquinas de la norma asigna a la tensión nominal del devanado, registrando la temperatura del devanado: en una máquina por encima del umbral de tamaño la prueba se prolonga diez minutos y se calcula el índice de polarización, y en una máquina más pequeña dura un minuto y se calcula la relación de absorción dieléctrica de sesenta a treinta segundos, corrigiendo el valor de un minuto a la temperatura de referencia. En las máquinas de mayor tensión se aplica la prueba de rigidez dieléctrica, en corriente continua o alterna según el método aplicable, y se mide la resistencia del estator entre los tres pares de devanados. El factor de potencia, su incremento, y la comparación de sobretensión se realizan cuando están en alcance, se mide la resistencia de aislamiento de los cojinetes aislados en cada extremo, y se verifican las resistencias de los circuitos de detectores de temperatura y el calefactor. Los dispositivos de protección contra sobretensiones y el arrancador se prueban bajo sus propias secciones. Con la máquina en marcha, se mide la vibración en cada cojinete en las direcciones horizontal, vertical, y axial, se leen las temperaturas de los cojinetes, y se toman el análisis de firma de corriente y las mediciones de descargas parciales cuando están en alcance.

Qué se registra

La identificación de la máquina (fabricante, modelo y número de catálogo, número de serie, potencia en caballos y en kilovatios, tensión nominal, amperios a plena carga, velocidad, fases, frecuencia, factor de servicio, clase de aislamiento, armazón, y designación del equipo); el resultado de cada punto visual y mecánico, incluidas la excentricidad del eje, el espaciamiento del entrehierro, la alineación, y el estudio termográfico; la resistencia de conexiones apernadas por fase; la categoría de tamaño de la máquina, la tensión continua de prueba, la temperatura del devanado, las lecturas de resistencia de aislamiento a treinta segundos, un minuto, y diez minutos, el valor de un minuto corregido, y el índice de polarización o la relación de absorción dieléctrica; el método, la tensión, la duración, y el resultado de la rigidez dieléctrica; la resistencia del estator entre fases y la desviación máxima; los resultados de factor de potencia, incremento, y comparación de sobretensión cuando se toman; la tensión de prueba de aislamiento de cojinetes y la lectura en cada extremo; los resultados de los dispositivos de protección contra sobretensiones y del arrancador; las lecturas de los circuitos de detectores de temperatura; el resultado del calefactor; las amplitudes de vibración bajo carga en cada cojinete y dirección, las temperaturas de cojinetes, los hallazgos de firma de corriente, y los hallazgos de descargas parciales; y la temperatura ambiente, la humedad relativa, el equipo de prueba con su fecha de vencimiento de calibración, los comentarios, y las deficiencias.

Cómo se evalúan los resultados

La resistencia de aislamiento de un minuto corregida por temperatura debe cumplir el mínimo que la tabla de maquinaria rotativa de la norma da para la construcción y la antigüedad del devanado, y esa misma tabla fija la banda de tensión continua de prueba según la tensión nominal del devanado. El índice de polarización y la relación de absorción dieléctrica tienen cada uno un valor mínimo publicado, y una lectura por debajo de él es un hallazgo en sí mismo, independiente del valor en megaohmios. Las lecturas de resistencia del estator entre fases que se desvíen entre sí más allá del porcentaje publicado se investigan. La prueba de rigidez dieléctrica se aprueba si no aparece deterioro ni falla de aislamiento durante todo el tiempo de aplicación de la tensión, y la comparación de sobretensión se aprueba solo si las formas de onda permanecen anidadas sin deterioro ni falla. Los valores de factor de potencia y de disipación se comparan con los datos del fabricante o con resultados anteriores de máquinas similares, y el incremento no debe mostrar un aumento significativo. La resistencia de aislamiento de cojinetes se juzga contra las tolerancias del fabricante o contra máquinas similares. La vibración se juzga contra los datos publicados por el fabricante o, en su ausencia, contra los límites de la tabla de vibración de la norma para el montaje y el grado de la máquina, exigiendo un análisis completo de vibración si se exceden. Los detectores de temperatura de cojinetes deben indicar correctamente, los circuitos de detectores de temperatura deben conformarse a la intención de diseño y a los datos del fabricante del dispositivo de protección, los calefactores deben estar operativos, y los hallazgos de firma de corriente y de descargas parciales disparan investigación en las magnitudes publicadas. El par de apriete, el espaciamiento del entrehierro, la alineación, y los criterios de condición de los componentes siguen todos los datos publicados por el fabricante o los propios criterios de inspección de la norma. Consulte la norma NETA adquirida para cada valor de tabla.