Desbalance De Corrientes En Vacío En Grandes Motores Electricos

Consideraciones sobre el Desbalance de Corrientes en un Motor Eléctrico de Media Tensión, para Compresor de Aire.
ING. RICARDO IL GRANDE C. Resumen - Se desea instalar en una acería un motor de 1500HP para accionar un compresor centrífugo para aire, primera etapa de un proceso continuo de producción de Oxígeno. El motor y los demás equipos están completamente nuevos , y se encuentran en elproceso de aranque inicial. Cuando se arranca el motor en vacío, mediante su sistema de arranque directo, se observa un desbalance de corrientes muy superior al que se observa en el voltaje, el cual ocasiona la intervención de la protección de desbalance e impide la continuación del arranque. Se analiza el conjunto de mediciones de tensión y corriente, tomadas en cada uno de los arranques intentados.Se calcula un juego de valores de corriente, con base en las mediciones de tensión. Se comparan los valores teóricos con los obtenidos, se corrige el resultado por los efectos de las armónicas observadas, y se obtiene un juego de conclusiones y recomendaciones. INTRODUCCION EL DESBALANCE en las líneas de alimentación se debe a una gran variedad de motivos, que han generado todo tipo de estudios yanálisis, desde los inicios de la distribución eléctrica. Scott, Steinmetz, Tesla, y una gran cantidad de ingenieros de cada generación han analizado el problema desde los más diversos puntos de vista, y han propuesto soluciones que cada vez reflejan el estado de avance de la ciencia y de la técnica en esa generación en prticular. Diversas también son las causas del desbalance, y las maneras deanalizarlo, así como diversos son los equipos de medición que en cada generación se han desarrollado. Cabe acotar que además de los factores tradicionales que causaban el desbalance, en particular la presencia en las líneas de cantidades importantes de cargas monofásicas, y la dificultad estadística de distribuirlas adecuadamente, en la actualidad buena parte de la carga de una acería consiste enequipos de electrónica de potencia (hornos de inducción y de arco, controles a SCR para máquinas DC, controles VFD para máquinas de AC, fuentes de poder a rectificadores) todos los cuales generan gran cantidad de armónicas en las líneas de alimentación, y en muchos casos interfieren directamente en la operación de los equipos, convencionales o no, conectados a estas líneas.

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ENSAYO INICIALCuando se observa un desbalance en las corrientes de un motor, aparece la duda sobre el origen del desbalance, ya sea en un defecto del motor o en un desbalance de la alimentación. Para decidir sobre este tema, existe un método suficientemente establecido y comprobado, que consiste en reconectar el motor corriendo las fases un espacio, pero sin cambiar la secuencia. Así, si los terminales del motorson, por ejemplo, U-V-W, y las líneas son R-S-T, la conexión inicial pudiera ser:

Conexion 1
Supongamos que el motor se conecta así, y se observa una anomalía en la línea S-V. Desconectamos entonces el motor, y lo reconectamos de la siguiente manera:

Conexion 2
Si ahora al arrancar, la anomalía pasa a la línea R-V, claramente la falla está en la fase V del motor; si por el contrario, ahorala anomalía aparece en la línea S-W, quiere decir que la falla debe buscarse en la línea S de alimentación, y no en el motor. Este procedimiento está claramente descrito en una cantidad de referencias, y es comúnmente aceptado por la comunidad técnica que maneja este tipo de problemas, los cuales son cada día más frecuentes en esta época donde la electrónica de potencia está tomando día a día másrelevancia, y donde el ahorro de energía está tomando un papel más preponderante.

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DATOS INICIALES El motor que nos interesa es un motor asíncrono marca WEG, cuyos datos y características se resumen en la siguiente tabla, así: TABLA 1—DATOS DEL MOTOR
Potencia [KW] Frecuencia [Hz] Polos RPM
1100 60 2 3577

Vnominal [V] Inominal [[A] Ivacio [A] I rot bloq [A]

4160 174,4 37,78 1134...