El análisis de Circuito de Motores (también conocido por sus siglas MCA, del inglés “Motor Circuit Analysis”) es un método muy eficaz para evaluar el estado de un motor. Este análisis es capaz de detectar los desequilibrios de tensión y/o la degradación del aislamiento antes de que muestren signos evidentes de avería, lo que convierte al MCA en una valiosa herramienta de mantenimiento predictivo y de mantenimiento basado en la condición.
 

En primer lugar, una aclaración: Análisis de Circuito de Motores frente a Análisis de Corriente

El análisis de circuito de motores no debe confundirse con el análisis de corriente del motor, o “motor current analysis”, que también se conoce por las siglas MCA. Para evitar malentendidos, nos referiremos al análisis de corriente como MCSA, de “motor current signature analysis”. Aunque la MCSA también es una prueba importante para evaluar el estado del motor, forma parte de un grupo más amplio de pruebas que se incluyen en el MCA.

¿Cómo funciona el análisis del circuito del motor?

El circuito básico del motor se divide en 3 circuitos RLC (circuitos con una resistencia, una bobina y un condensador, conectados en serie o en paralelo), que son responsables de su resistencia, inductancia y capacidad eléctrica. 
 
El análisis de circuito de motores mide estas características eléctricas del motor, fase-fase y fase-fase-tierra. Cada una de las fases debe tener las mismas características, ya que se fabrican de forma idéntica. Además, incluye las mediciones de la impedancia eléctrica, el ángulo de fase, la relación corriente/frecuencia, el factor de disipación, el valor de prueba estática y la firma dinámica del estátor y el rotor.
 
El conjunto de estas pruebas permite identificar defectos, anomalías y desequilibrios en el circuito del motor. En particular, las pruebas de fase-fase detectan problemas que pasan desapercibidos en el megóhmetro o el multímetro. De hecho, se estima que los multímetros sólo identifican alrededor de 10% de las averías.
 
Los desequilibrios de tensión crean corrientes de fuga. A su vez, estas corrientes conllevan un sobrecalentamiento. El sobrecalentamiento del motor acelera la degradación de las piezas y del aislamiento del motor, lo que acorta la vida útil del equipo y deteriora las condiciones de seguridad. Las variaciones y la amplitud de las ondas son un buen indicador del origen del problema o de la zona degradada.
 
Además, es importante señalar que el MCA se divide en dos tipos. Uno de ellos es el análisis del motor “offline”, mientras está apagado. El otro es un análisis “online”, mientras está en marcha, que se divide en el análisis de la corriente y el análisis del voltaje.

  • Análisis de la corriente: se centra en los componentes rotativos del motor, que pueden estar desalineados, aflojados o rotos, excentricidad del rotor, entre otros.

 

  • Análisis de voltaje: que evalúa las frecuencias de resonancia, los desequilibrios de tensión y voltaje, como el voltaje demasiado alto o bajo.

 

Teniendo esto en cuenta, podemos utilizar el análisis del circuito del motor en diferentes contextos:

 

  • MCA en la puesta en marcha de los equipos: si nos fijamos en la curva de la bañera, sabemos que no es extraño que los equipos fallen incluso siendo nuevos, debido a errores de fabricación, instalación o montaje. El MCA puede utilizarse a priori para saber si un equipo nuevo, o uno que ha sido reparado recientemente, está en buenas condiciones.

 

  • Durante la vida útil del equipo: durante la vida útil del equipo, el MCA cumple dos funciones. Si se utiliza con regularidad, las tendencias y los patrones permiten detectar el desgaste, el sobrecalentamiento o la vibración en exceso antes de que se produzcan fallos o paradas (mantenimiento predictivo). Por ejemplo, una variación de más del 3% en el valor de la prueba estática indica deterioro.

 

El análisis del circuito también puede hacerse ocasionalmente si se sospecha que hay un problema. Hemos aquí algunos ejemplos de situaciones que justifican un MCA:

  • no conoces el estado eléctrico del motor de un determinado equipo o de un motor antiguo; 
  • quieres probar un motor que ha sido reparado recientemente y no ha recuperado su rendimiento habitual;
  • quieres entender si necesitas reparar todo el motor o sólo algunos componentes.

 

¿Cuáles son las ventajas del análisis de circuito de motores? 

Ahora que entendemos mejor cómo funciona el análisis de circuitos del motor, podemos destacar las principales ventajas del MCA:

  • Mejorar la fiabilidad de los equipos; 
  • Aumentar la vida útil de los equipos;
  • Disminuir los riesgos de seguridad en las instalaciones;
  • Evaluar el estado de los equipos incluso mientras están funcionando, de forma no invasiva.

 

Aplicaciones del análisis de circuito de motores

La mayoría de los equipos tienen algún tipo de motor eléctrico. El MCA puede aplicarse a:

  • Motores de CA y CC;
  • motores de tracción;
  • generadores; 
  • servomotores. 

 

Esto significa que tiene aplicaciones en prácticamente cualquier industria, como la petroquímica, la automotriz, la farmacéutica, la aeroespacial, la transformación de madera, las máquinas embotelladoras, el procesamiento de alimentos, la producción de cemento, la extracción de petróleo y en minas, entre muchas otras.

¿Cuál es el retorno de la inversión del análisis de circuito de motores?

Todavía hay muchas dudas sobre el retorno de la inversión del mantenimiento predictivo. Ya hemos abordado el ROI del mantenimiento predictivo en otro artículo, donde concluimos que es posible reducir los costes, disminuir el downtime no planificado y evitar los riesgos de seguridad con el mantenimiento predictivo.
 
En cuanto al análisis de circuito de motores, una publicación de 2003 sugería que podía suponer  un ahorro de entre 10-15%. Dado que la tecnología MCA es mucho más accesible ahora – casi 20 años después -, nos atreveríamos a decir que el retorno de la inversión será mayor.
 
Pero para saber si realmente merece la pena para ti, debes analizar el tipo de averías que se producen en tus instalaciones, su origen y los daños que causan. (¡Esa es la ventaja de tener todos los datos organizados en tu software!) Luego compara esa cifra con la inversión en MCA y la probabilidad de detectar esas averías. ¿Cuánto ahorrarías al año?
 
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