Eficiencia de motores y predicción de averías

En la cuarta revolución industrial (industria 4.0), el mantenimiento predictivo es una actividad esencial para cualquier proceso productivo, ya que permite conocer el estado real en el que se encuentra una máquina, conocer su evolución en el tiempo, y por lo tanto, programar las tareas de mantenimiento.

El dispositivo Smart Motor Sensor realiza un proceso de aprendizaje basado en la inteligencia artificial, este proceso de aprendizaje permite predecir averías del motor.

Estas averías pueden causar consecuencias catasróficas, como paradas imprevistas de la propia máquina, con las consiguientes interrupciones de la producción y costes de reparación. Además de ello, otra consecuencia colateralde la presencia de averías y anomalías, la cual todavía no tenemos muy en cuenta, es la disminución de eficiencia en la propia máquina. Por lo tanto, una correcta gestión de mantenimiento, garantiza una máxima rentabilidad económica para las empresas.

Además, la eficiencia de los motores, juega un papel fundamental en ahorros de costes de funcionamiento, ya que un motor de alta eficiencia consume menos energía eléctrica que un motor con eficiencia estándar para suministrar la misma potencia.

Se han realizado estudios donde se determina en qué medida, la eficienca de la máquina se ve comprometida por la presencia de distintos tipos de fallo. En concreto los siguientes tipos de fallo: fallos en el rotor, asimetrías en el devanado del estator, fallos en el distema de aislamiento, desequilibrio / desalineaciones y fallos en el sistema de ventilación.

El estudio en el que nos basamos, han realizado los ensayos con una bancada que cuenta con un motor de inducción tipo jaula de ardilla, con una potencia de 1,1kW, acoplado con una máquina DC, a través de un transductor de torque.

En este motor se han realizado ensayos destructivos para generar fallos rotóricos. Para este tipo de fallo se realizará un ensayo con un rotor con nueve barras rotóricas consecutivas. Se tiene aproximadamente una reducción de la eficiencia en más del 12%.

Graf 1

En cuanto a los fallos del sistema de ventilación, replicando el principal fallo en el sistema de ventilación que se da por problemas de suciedad y acumulación de polvo (obstrucción) y el fallo de desalienación horizontal y vertical, se pudo ver una disminución de la eficiencia de poco más del 1% comparándolo con la del motor sano.

Para conocer aún más a fondo la evolución de la eficiencia en los motores con fallos, se realizó un ensayo destructivo para sobrecalentar el aislamiento. El ensayo se realizó con el aislamiento totalmente sobrecalentado, en donde el valor de la eficiencia fue de = 68,47% al 99,47 de la carga. La reducción de la eficiencia con relación al motor sano a plena carga fue aproximadamente del 7%.

Graf 2

Con este estudio podemos, no solamente confirmar que la presencia de los fallos estudiados acaba afectando en mayor o menor medida al rendimiento, sino también que el efecto en términos de disminución de eficiencia puede llegar a ser muy notable. Esta información enfatiza la importancia de la realización de un buen mantenimiento sobre los motores eléctricos, ya no solamente para evitar paradas intempestivas, sino también para garantizar que operen al nivel de eficiencia previsto por el fabricante.

Por lo tanto con nuestro dispositivo Smart Motor Sensor, podrás lograr un ahorro de energía, ya que, no basta solo con utilizar motores de alta eficiencia se necesita la implantación de técnicas de mantenimiento que garanticen el correcto funcionamiento de los mismos. Lo que se gana en adquirir un motor de alta eficiencia se puede perder cuando el mismo trabaja en condición de fallo.

Tabla resumen