Mediciones en Variadores de Velocidad

26 Septiembre 2009

 

Introducción

En el pasado, las reparaciones de motores suponían encontrarse con las averías típicas de los motores trifásicos, que en buena medida estaban provocadas por el polvo, problemas con los rodamientos, ejes mal alineados o simplemente el desgaste debido a su uso. Pero esto ha cambiado enormemente con la introducción de dispositivos para el control electrónico de su velocidad, más conocidos como variadores de velocidad. Sin embargo, estos variadores presentan sus propios problemas de medida.

Gracias a las nuevas tecnologías aplicadas a los instrumentos de medida, por primera vez es posible realizar medidas precisas con un multímetro digital durante la instalación y el mantenimiento de un variador, así como diagnosticar la presencia de componentes defectuosos y otras condiciones que puedan provocar fallos.

 

 

Medidas en el variador

Medidas en la entrada: Cualquier multímetro de verdadero valor eficaz de buena calidad puede medir la tensión de entrada de forma correcta, que debe variar alrededor del 1% entre sí al medirse de fase a fase sin carga. Un desequilibrio significativo puede producir un funcionamiento inadecuado en el motor y debe corregirse tan pronto como sea posible.

 

Medidas en la salida:  Técnicamente se dice que un multímetro digital de verdadero valor eficaz lee el calentamiento que la tensión no sinusoidal produce en la carga (el motor), mientras que la lectura de la tensión de salida en el display del controlador sólo muestra el valor eficaz de la componente fundamental

(normalmente entre 30 y 60 Hz). Las causas de esta diferencia son el ancho de banda y el filtrado. Muchos de los multímetros digitales de verdadero valor eficaz actuales tienen anchos de banda de hasta 20 kHz o superiores, lo que provoca que respondan no sólo a la componente fundamental, que es a lo que el motor responde realmente, sino a todas las componentes de alta frecuencia generadas por el variador de velocidad. Además, si el multímetro digital no está protegido del ruido de alta frecuencia, los altos niveles de ruido eléctrico producidos por el variador hacen que la diferencia en ambas medidas sean aún más extremas. Esta combinación de ancho de banda y filtrado hace que muchos multímetros de verdadero valor eficaz muestren lecturas entre un 20% y un 30% superiores a lo que indica el controlador del variador.

 

El multímetro Fluke 87 V, con su función de filtro pasa bajo, realiza de forma precisa la medida de tensión, corriente y frecuencia de salida del variador tanto en los terminales del variador como del motor. Con el filtro seleccionado, las lecturas del 87 V para la tensión y la frecuencia (velocidad del motor) coinciden con las indicaciones de la pantalla de la etapa de control. El filtro pasa bajo también permite realizar medidas de corriente precisas si se utiliza con sondas de corriente de tipo “efecto Hall”. Todas estas medidas son especialmente útiles cuando se realizan en el motor y los indicadores del variador no están a la vista, y por tanto se necesita una medida real y precisa en la pantalla del multímetro.

 

 

Tensión de alimentación

Para medir la tensión de alimentación de CA en la entrada del variador:

1. Seleccione la función de tensión CA del 87 V.

2. Conecte la sonda negra a uno de los tres terminales de fase.

3. Conecte la sonda roja a uno de los otros dos terminales de fase y anote la lectura.

4. Ahora, mueva la sonda roja a la tercera fase y anote la lectura.

5. Asegúrese de que la diferencia entre estas dos lecturas no supere el 1%.

 

Corriente de entrada

La medida de la corriente de entrada suele requerir una sonda de corriente accesoria. Puede utilizar una sonda tipo transformador sólo de CA (i200, 80i-400) o una sonda de tipo efecto Hall CA/CD (i410, i1010).

Sonda tipo transformador: Seleccione medida mA/A CA en el multímetro. Las lecturas en miliamperios de la pantalla son las lecturas reales de corriente de fase en amperios.

Sonda de tipo efecto Hall: Seleccione medida de tensión CA del 87 V. Pulse el botón amarillo para activar el filtro pasa bajo. Esto permite que el multímetro suprima el ruido de alta frecuencia generado por el controlador del variador.

 

 

Las lecturas en milivoltios que aparecen en la pantalla del 87 V son las lecturas reales de corriente de fase en amperios. Coloque la sonda de corriente en cada uno de los cables de fase de alimentación de entrada sucesivamente, anotando cada una de las tres lecturas obtenidas.

 

Asegúrese de que la diferencia entre unas lecturas y otras no supere el 10% para garantizar un equilibrio adecuado.

 

 

Tensión de salida

Para medir la tensión de salida CA en el variador o en los terminales del motor:

1. Seleccione medida de tensión de CA en el 87 V.

2. Conecte la sonda a uno de los terminales del motor o de salida del variador.

3. Conecte la sonda roja a uno de los otros dos terminales.

4. Pulse el botón amarillo para activar el filtro pasa bajo. Anote la lectura.

5. Mueva la sonda roja al tercer terminal de tensión de salida del variador y anote la lectura.

6. Asegúrese de que la diferencia entre estas dos lecturas no supere el 1%. Las lecturas también deben coincidir con la pantalla del controlador (si está disponible).

7. Si el filtro paso bajo no está activado, las lecturas de tensión de salida pueden ser de un 10% a un 30% superiores, como en un multímetro digital normal.

 

 

Velocidad del motor (Frecuencia de salida con la tensión como referencia)

Para determinar la velocidad del motor, sólo tiene que realizar una medida de frecuencia, utilizando la función de filtrado del multímetro. La medida se puede realizar entre dos fases o terminales del motor cualesquiera.

1. Seleccione la función de medida de tensión CA del 87 V.

2. Conecte las sondas a cualquiera de dos de los terminales del motor o de salida del variador.

3. Pulse el botón amarillo para activar el filtro pasa bajo.

4. Pulse el botón Hz para activar la medida de frecuencia.

 

La lectura que aparezca será la velocidad del motor. Esta medida no se podría realizar correctamente sin la función de filtro pasa bajo del 87 V.

 

 

Corriente de salida del variador

Como con la corriente de entrada, la medida de la corriente de salida suele requerir una sonda de corriente. Coloque la sonda de corriente alrededor de cada uno de los cables de salida repitiendo el procedimiento utilizado para medir la corriente de entrada, anotando cada una de las lecturas según se vayan midiendo. Asegúrese de que la diferencia entre unas lecturas y otras no supere el 10% para garantizar un equilibrio adecuado.

 

 

 

 

 

 

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José Carlos Villajulca

Soy un apasionado ingeniero especializado en Control, Automatizacion e Instrumentación Industrial. Con mas 9 años de experiencia desarrollando proyectos y manteniendo sistemas de control en diversas plantas industriales. Soy director y webmaster de InstrumentacionyControl.NET y de MyAutomationClass.com. Cualquier consulta o comentario lo puedes hacer en la parte de abajo y escribiendo nuestro foro: http://instrumentacionycontrol.net/foros/.

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