El análisis de la firma de corriente del motor (MCSA) es una técnica de monitorización de condiciones que detecta fallos eléctricos y mecánicos en motores de inducción de CA al examinar el espectro de frecuencia de la corriente del estator.
En lugar de montar acelerómetros en la carcasa del motor, MCSA trata el propio motor como un transductor: una falla incipiente modula el campo magnético dentro de la máquina, y esa modulación aparece como pequeñas frecuencias laterales alrededor de la frecuencia de la alimentación.
Dado que la señal de corriente puede capturarse desde una única pinza en el centro de control del motor, MCSA suele ser la forma más económica de ver dentro de un motor en funcionamiento sin tocarlo. Se sitúa claramente dentro de un programa moderno de mantenimiento basado en la condición .
Un motor de inducción convierte energía eléctrica en par mediante un campo magnético enrotado. Cualquier fallo que perturbe periódicamente ese campo, ya sea una barra del rotor agrietada, un cojinete desgastado o un eje desalineado, deja una huella repetible en la forma de onda de la corriente. El análisis de vibraciones detecta esos mismos fallos, pero MCSA tiene tres ventajas prácticas:
MCSA no reemplaza la vibración ni la termografía; los complementa. Tratar estas técnicas como una defensa en capas es precisamente el cambio del mantenimiento reactivo al proactivo que mantiene los motores críticos fuera de la curva de fallos.
La alimentación suministra el estator a la frecuencia f (50 Hz en la UE, 60 Hz en otros lugares). En carga, el rotor gira ligeramente más lento que el campo, y la diferencia es el deslizamiento .
El deslizamiento s es una fracción, y la rotación mecánica del rotor es sobre lo que la mayoría de los fallos mecánicos se manifiestan. Cada clase de fallo produce un desplazamiento característico respecto a la línea de suministro:
El arte diagnóstico consiste en separar una banda lateral de fallo, a menudo 40 a 60 dB por debajo del pico de la línea, del enorme componente de la red y del ruido ordinario. Por eso MCSA exige alta resolución en frecuencia y una carga estable y conocida.
Considere un motor de inducción de 400 V y 4 polos en una alimentación de 50 Hz (UE). Su velocidad síncrona es de 1500 rpm. A plena carga funciona a 1470 rpm.
Así que se inspecciona el espectro en busca de picos en 48 Hz y 52 Hz, flanqueando la línea de 50 Hz. Su amplitud relativa al componente de la línea indica la gravedad.
Una regla empírica: si la banda lateral inferior está más de aproximadamente 50 dB por debajo del fundamental, el rotor está sano; alrededor de 45 dB sugiere una grieta incipiente; por encima de aproximadamente 35 a 40 dB por debajo apunta a una o más barras completamente rotas.
Observe que las bandas laterales están a sólo 2 Hz de la línea de 50 Hz, por lo que necesita una captura larga (decenas de segundos) para resolverlas con claridad.
Si el motor estuviera con poca carga, el deslizamiento se acercaría a cero, las bandas laterales se colapsarían en el pico de la línea y el fallo se ocultaría. Siempre pruebe cerca de la carga nominal.
Una rutina repetible de MCSA se parece a esto:
El último punto es la verdadera ventaja. Una lectura única es una instantánea; una tendencia es un diagnóstico. Establecer una línea base cuando el motor es conocido como bueno y luego vigilar la deriva es la misma disciplina de tendencia detrás de buenos indicadores de fiabilidad como MTBF y MTTR .
Alimente los hallazgos en un FMEA estructurado para que cada modo de fallo detectado se vincule a una acción definida.
MCSA es potente pero no mágica. Errores comunes:
Puesto que los falsos positivos desperdician tiempo de trabajo, una vista de Pareto de qué motores realmente generan alarmas, a través de un rápido análisis de Pareto, mantiene el programa centrado en las pocas máquinas críticas que importan.
MCSA genera un diagnóstico, pero un diagnóstico sólo crea valor cuando se convierte en un trabajo programado, rastreado y completado. Ese es el hueco que Fabrico cierra.
Fabrico es un CMMS listo para campo: cuando su analista señala un motor con bandas laterales por barras rotas en aumento, Fabrico abre una orden de trabajo contra ese activo exacto, asigna al técnico, comprueba el stock de rotores o cojinetes de repuesto y programa la intervención dentro de su plan preventivo.
Su solución CMMS mantiene el historial completo de cada motor, de modo que la próxima vez que ese activo muestre una tendencia, la última reparación está a un clic.
Fabrico está construido en la UE con residencia de datos en la UE, y actúa como la base de datos en tiempo real: junto con los datos de condición, su OEE y monitorización de producción
incluida la visión por computador en máquinas que no tienen PLC, muestran cómo un motor degradado está erosionando la disponibilidad en la línea ahora mismo. Fabrico no realiza el procesamiento de señales por sí mismo; se asegura de que la información se convierta en acción en lugar de en un informe que nadie lee.
Explore la función de monitorización OEE para ver el lado de producción.
No, y esa es su principal ventaja. MCSA se mide mientras el motor funciona en carga normal, normalmente abrazando un transductor de corriente en una fase en el centro de control del motor. No es necesario apagar, desacoplar o abrir la máquina, lo que lo hace ideal para motores continuos o de difícil acceso donde el tiempo de inactividad es caro.
Ambos detectan los mismos fallos mecánicos subyacentes, pero mediante sensores diferentes. El análisis de vibraciones mide el movimiento mecánico con un acelerómetro en la carcasa, mientras que MCSA mide la modulación eléctrica en la corriente del estator.
MCSA es mucho más sensible a fallos eléctricamente relacionados con el rotor, como barras rotas y excentricidad, y puede alcanzar motores a los que un sonda de vibración no llega. La mayoría de los equipos de fiabilidad ejecutan ambos, ya que cada uno cubre los puntos ciegos del otro.
Sí, pero con cuidado. Un variador de frecuencia cambia la frecuencia de suministro e inyecta sus propios armónicos, por lo que el fundamental que se referencia ya no es un fijo de 50 o 60 Hz y el espectro es más ruidoso.
El análisis debe seguir la frecuencia de salida real del variador y tener en cuenta los armónicos de conmutación. Es factible y cada vez más común, pero requiere herramientas conscientes del variador y un analista más experimentado que en un motor conectado directamente a la red.
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