Cómo diagnosticar el sobrecalentamiento del motor en un variador de frecuencia de 90 kW que acciona dos motores de 30 kW
En aplicaciones industriales como puentes grúa, es habitual utilizar un Variador de frecuencia de 90 kW (VFD Drives) para alimentar dos motores de desplazamiento de 30 kW. Sin embargo, si uno de los motores se sobrecalienta (la clásica situación de sobrecalentamiento del motor) mientras el otro permanece frío, es que algo va muy mal.
En esta guía se describen cuatro motivos principales de sobrecalentamiento del motor en sistemas de motor VFD dobles, entre los que se incluyen la resistencia mecánica, los fallos internos del motor, los efectos de los cables largos y los armónicos inducidos por la frecuencia portadora.
¿Qué causa el sobrecalentamiento del motor en un sistema de motor doble accionado por VFD?
Exploremos las causas más probables del sobrecalentamiento del motor cuando ambos motores están alimentados por el mismo inversor:
1. Desequilibrio mecánico de la carga
Una de las causas de sobrecalentamiento del motor que más se pasan por alto es la carga mecánica desigual. En los sistemas de grúas, factores como rodamientos desgastados, lubricación insuficiente o desalineación de la caja de engranajes pueden suponer una mayor resistencia para un motor.
- Esto aumenta la demanda de par
- Lo que aumenta el consumo de corriente
- En última instancia, causando la acumulación de calor interno
Solución: Realice una auditoría mecánica: inspeccione el reductor, los engranajes, los ejes y la simetría de la carga.
2.Fallos internos del motor
A veces, el problema reside en el propio motor. Un problema de sobrecalentamiento del motor puede provenir de:
- Cortocircuitos parciales en el devanado
- Grietas en la barra del rotor
- Avería de aislamiento
Estos fallos suelen ser invisibles a la prueba de un multímetro, especialmente en frío.
Consejo de diagnóstico: Cambie los dos motores. Si el sobrecalentamiento sigue al motor, confirma que el problema es interno.
3.Cable largo del VFD al motor
Si el cable entre el variador de frecuencia y el motor sobrecalentado supera los 50 metros, el sobrecalentamiento del motor puede deberse a fenómenos de ondas reflejadas y picos de tensión. Estos son causados por:
- Largas longitudes de cable que aumentan los efectos capacitivos
- Conmutación VFD (normalmente basada en IGBT) que genera armónicos de alta frecuencia
- Acumulación y creación de armónicos picos de tensión devanados interiores del motor
Solución: Añade una reactancia de salida o un filtro sinusoidal para suprimir los armónicos. Protege el motor y reduce el calor.
4.Frecuencia portadora demasiado alta
Alta configuración de la frecuencia portadora en el VFD también puede contribuir a sobrecalentamiento del motor-especialmente cuando se combina con cables largos o cargas sensibles.
Aunque reducir la frecuencia de la portadora ayuda a minimizar la generación de armónicos, hacerlo podría provocar vibraciones mecánicas o pulsaciones del par motor, especialmente con cargas pesadas.
Estrategia de ajuste: Reduzca gradualmente la frecuencia portadora y controle si se producen vibraciones. Si se produce inestabilidad, revierta e instale en su lugar un filtro.
Reflexiones finales sobre los problemas de sobrecalentamiento del motor doble VFD
En una configuración de dos motores, el sobrecalentamiento de un motor por un VFD no es sólo un inconveniente, sino que indica un problema grave de sobrecalentamiento del motor que puede provocar fallos de aislamiento, desequilibrio del par o incluso la parada del equipo. Concéntrese en el equilibrio mecánico, las prácticas de cableado y el ajuste del variador de frecuencia para evitar daños a largo plazo.
