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Introducción
Los motores eléctricos son esenciales en aplicaciones industriales y comerciales, incluyendo sistemas de bombeo donde las bombas de agua dependen de motores eléctricos para su funcionamiento. Sin embargo, están expuestos a diversas fallas eléctricas y mecánicas que pueden comprometer su funcionamiento y generar costos elevados en reparaciones. En este artículo, analizaremos las fallas más comunes en los motores eléctricos, sus efectos y cómo prevenirlas.
1. Sobrecarga del motor
Cuando un motor opera con una carga superior a su capacidad nominal, se genera un incremento en la corriente eléctrica, lo que provoca sobrecalentamiento y deterioro del aislamiento de los devanados.
Este problema suele presentarse cuando el motor está subdimensionado, la carga mecánica presenta bloqueos o hay falta de mantenimiento en el sistema. Si la sobrecarga persiste, el motor puede sufrir una falla irreversible. En el caso de bombas de agua, operar bajo sobrecarga puede generar un aumento de temperatura y dañar los sellos mecánicos, provocando fugas y reducción en la vida útil del equipo.
2. Falla de fase
Una interrupción en una de las fases de alimentación genera un desbalance de corriente que puede sobrecalentar los devanados y reducir drásticamente la eficiencia del motor. Esta condición ocurre comúnmente por fusibles quemados, problemas en la línea de alimentación o conexiones defectuosas. Si el motor continúa operando en estas condiciones, puede quemarse en poco tiempo.
3. Desbalance de voltaje
Cuando los voltajes de las fases no son iguales, el motor experimenta una corriente desequilibrada que genera calentamiento adicional en los devanados y pérdida de eficiencia. Un desbalance del 2% en el voltaje puede aumentar la temperatura del motor en un 10%, reduciendo considerablemente su vida útil.
El desbalance de voltaje suele deberse a fallas en la distribución eléctrica, cargas desiguales o problemas en transformadores y redes de alimentación. Es fundamental monitorear y corregir estas diferencias para evitar fallas prematuras.
4. Secuencia invertida
Si el orden de conexión de las fases se invierte, el motor girará en sentido contrario al esperado. En algunos sistemas, esto puede causar fallas mecánicas severas y afectar la seguridad de la operación. Este problema suele ocurrir tras trabajos de mantenimiento o modificaciones en la instalación eléctrica sin la debida verificación.
5. Variaciones de voltaje (bajo o alto voltaje)
Un voltaje fuera del rango nominal puede generar un aumento o disminución de la corriente en el motor, afectando su desempeño. El bajo voltaje obliga al motor a consumir más corriente para mantener su carga, lo que causa sobrecalentamiento. Por otro lado, un alto voltaje acelera el desgaste del aislamiento y reduce su vida útil.
Estas variaciones pueden ser provocadas por fluctuaciones en la red eléctrica, problemas en generadores o transformadores, y conexiones defectuosas. Es crucial contar con dispositivos que protejan el motor ante estos cambios.
6. Baja carga y protección contra trabajo en seco
En el caso de bombas, si funcionan sin agua pueden sobrecalentarse y dañarse, ya que dependen del líquido para mantenerse refrigeradas y operar correctamente. Para evitar esta situación, existen protecciones que monitorean la carga del motor, detectando cuando la bomba trabaja en seco sin necesidad de instalar electrodos o flotadores en el agua. Esto permite una respuesta más precisa y confiable ante niveles bajos de succión, protegiendo tanto al motor como a la bomba de daños costosos.
7. Rotor bloqueado
El rotor bloqueado ocurre cuando el motor intenta arrancar, pero no puede girar debido a una obstrucción mecánica o un problema en la carga acoplada. Esto genera un alto consumo de corriente y puede dañar severamente los devanados del motor en cuestión de segundos. En bombas de agua, un rotor bloqueado puede deberse a la presencia de residuos sólidos en la succión, lo que impide el giro del impulsor y sobrecarga el motor.
Es importante contar con sistemas de protección que detecten esta condición y desconecten el motor antes de que el daño sea irreversible.
8. Rotura de flecha
La rotura de la flecha del motor puede ocurrir por esfuerzos mecánicos excesivos, alineación incorrecta de la carga o fatiga del material debido a vibraciones continuas. Esta falla provoca la pérdida total de la capacidad operativa del motor y puede afectar otros componentes del sistema. En bombas de agua, una rotura de flecha puede deberse a un mal alineamiento con el sistema de tuberías, golpes hidráulicos o vibraciones excesivas que generan esfuerzos mecánicos extremos.
El monitoreo continuo de la carga y la correcta alineación de los equipos acoplados pueden ayudar a prevenir esta falla.
Conclusión
Las fallas eléctricas y mecánicas pueden comprometer la eficiencia, seguridad y durabilidad de los motores eléctricos. La implementación de un sistema de protección confiable permite detectar anomalías a tiempo y evitar daños graves.
Para garantizar la operación segura y eficiente de los motores, es indispensable contar con monitoreo continuo y protección contra fallas eléctricas y mecánicas.
Solución: Motor Monitor
Para prevenir estas fallas y proteger los motores eléctricos, en Nassar Electronics hemos desarrollado el Motor Monitor, un relevador de protección que supervisa en tiempo real las condiciones eléctricas del motor y actúa inmediatamente ante cualquier anomalía.
El Motor Monitor permite prevenir daños, reducir costos de mantenimiento y optimizar la operación de los motores eléctricos. Conoce más aquí: Ver Motor Monitor
Para más detalles sobre su funcionamiento, puedes ver el video aquí: Ver video