¿Por qué se sobrecalientan los motores eléctricos a bajas velocidades en los trenes de laminación?
Los motores eléctricos de los trenes de laminación suelen sobrecalentarse a bajas velocidades porque disminuye el flujo de aire de refrigeración, mientras las cargas elevadas de laminación siguen generando una cantidad considerable de calor en los devanados.
La corriente nominal por sí sola no garantiza un funcionamiento seguro. Los equipos de mantenimiento deben comparar el par real, el rendimiento de refrigeración y la duración del funcionamiento con el rango de velocidades permitido para el motor.
Empiece por determinar si el sobrecalentamiento se produce tras un funcionamiento prolongado a baja velocidad, aparece a todas las velocidades o se concentra en los rodamientos. Cada patrón apunta a comprobaciones y medidas correctivas diferentes.
¿Por qué las bajas velocidades plantean un problema de refrigeración?
En los motores autoventilados, el ventilador montado en el eje gira más despacio junto con el rotor. El flujo de aire disminuye, lo que reduce la disipación del calor justo cuando el par de laminación puede mantenerse elevado durante periodos prolongados.
Muchas aplicaciones de laminación requieren un par aproximadamente constante. Por consiguiente, la corriente y las pérdidas en el cobre pueden seguir siendo considerables aunque la velocidad del eje y la potencia mecánica de salida sean menores.
Consulte la curva del fabricante de par continuo frente a velocidad y el sistema de refrigeración. La potencia indicada en la placa del motor no significa automáticamente que se permita un par máximo continuo en cualquier ajuste de frecuencia del variador.
Compruebe el flujo de aire antes de cambiar los ajustes del variador
Siguiendo procedimientos seguros de aislamiento, inspeccione las aspas del ventilador, las protecciones, las aletas de refrigeración y los conductos de ventilación para detectar cascarilla de laminación, depósitos de aceite, daños u obstrucciones que limiten la transferencia de calor.
En el caso de los ventiladores con alimentación independiente, compruebe su funcionamiento, el sentido de giro, el estado del filtro y el flujo de aire. Confirme que las alarmas y los enclavamientos por fallo del ventilador protejan realmente el motor principal durante el funcionamiento.
Registre la temperatura ambiente cerca de la entrada de aire de refrigeración. El aire de escape caliente recirculado puede comprometer el funcionamiento de un ventilador que, por lo demás, funciona correctamente, especialmente en salas de motores abarrotadas o instalaciones cerradas.
¿Un par excesivo está manteniendo elevada la corriente?
Registre la velocidad del motor, la estimación del par, la corriente y la temperatura de los devanados durante un ciclo de laminación representativo. Incluya el enhebrado, el avance lento con carga, las aceleraciones repetidas y las pausas entre pasadas sucesivas.
Inspeccione si hay rodamientos agarrotados, desalineación del acoplamiento, problemas en la caja de engranajes y resistencia anormal de los rodillos. Compare productos y programas de pasadas similares antes de atribuir el aumento de corriente a una avería del motor.
Las sobrecargas repetidas o las condiciones de calado prolongadas requieren una investigación inmediata. Aumentar los límites de disparo térmico puede ocultar un calentamiento excesivo y acelerar el deterioro del aislamiento sin solucionar la causa.
¿Qué comprobaciones eléctricas son útiles?
Revise el modo de control del variador, los datos de la placa del motor, los resultados de la puesta en servicio y la compensación a baja velocidad. Un refuerzo de tensión excesivo puede aumentar el calentamiento; un control insuficiente puede provocar una entrega de par inestable.
La alimentación PWM añade pérdidas que varían según el diseño del motor y la configuración del variador. Siga las recomendaciones del fabricante antes de ajustar la frecuencia portadora, los filtros de salida o la disposición de los cables del motor.
Personal cualificado debe comprobar el desequilibrio de la corriente de fase, las conexiones y el estado de los devanados. Utilice instrumentos adecuados para las salidas de variadores; los medidores convencionales pueden ofrecer lecturas engañosas con formas de onda PWM.
Determine si es necesario cambiar la refrigeración o la selección del motor
Si las temperaturas aumentan principalmente durante cargas prolongadas a baja velocidad, evalúe la ventilación forzada independiente o un motor con la clasificación adecuada. Verifique la capacidad de par continuo a la velocidad requerida.
Cuando sea viable, reduzca el tiempo de avance lento con carga o modifique el ciclo de trabajo. Valide cualquier cambio con respecto a los requisitos de calidad de laminación, las limitaciones de producción y los límites térmicos del fabricante.
Al solicitar motores eléctricos de repuesto, proporcione la velocidad mínima de funcionamiento, el perfil de par, la duración de las sobrecargas, las condiciones ambientales, los datos del variador y las opciones de refrigeración disponibles, en lugar de indicar únicamente la potencia.
Confirme la reparación en condiciones reales de laminación
Repita un ciclo de producción comparable y registre las lecturas de los sensores de los devanados, las temperaturas de los rodamientos, la carga y el estado del ventilador. La temperatura de la carcasa por sí sola no permite determinar la temperatura en el interior de los devanados.
Evalúe el resultado con respecto a los límites del fabricante y a la estabilidad de las tendencias de temperatura. Una protección fiable requiere adaptar la refrigeración y la capacidad del motor al ciclo de trabajo real a baja velocidad.