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¿Puede un motor reparado ser más eficiente?

AEMT | Cómo se puede mejorar la eficiencia de un motor como parte de una reparación o reacondicionamiento.
17 enero 2023
AEMT - mundocompresor

 

En un contexto de aumento de los costos de energía, se pueden lograr ahorros significativos al actualizar los motores antiguos a alternativas modernas más eficientes. Sin embargo, simplemente cambiar un motor por un equivalente moderno no siempre es práctico o incluso posible. Con esto en mente, Thomas Marks, General Manager and Secretary at the Association for Electrical and Mechanical Trades, analiza cómo se puede mejorar la eficiencia de un motor como parte de una reparación o reacondicionamiento y destaca algunas cosas que se deben considerar.

 

Un estudio realizado conjuntamente por la Association of Electrical & Mechanical Trades (AEMT) y la American Association, the Electrical Apparatus Service Association (EASA), ha demostrado que la eficiencia del motor puede mantenerse ampliamente cuando se realiza una reparación de acuerdo con un conjunto definido de estándares. Los hallazgos del estudio de 2019, que se publicaron en un artículo titulado "The Effect of Repair/Rewinding on Motor Efficiency", establecieron que la eficiencia se mantuvo en las reparaciones de las máquinas actuales hasta un grado de eficiencia IE3. Esta guía se ha incorporado a la última normativa internacional de reparación IEC 60034:23:2019 y a la última norma estadounidense ANSI/EASA, AR100.

 

Sin embargo, hay algunas circunstancias en las que la eficiencia de un motor puede mejorarse reacondicionándolo y rebobinándolo. Esto generalmente se aplica a los motores más antiguos y menos eficientes. La decisión de reparar en lugar de reemplazar generalmente implica también otros factores además de la mejorar de la eficiencia.

 

Generalmente, la forma más efectiva de mejorar la eficiencia de un motor es agregar más cobre a sus bobinas. A menudo es posible agregar más cobre a un conjunto de bobinas o, más específicamente, aumentar el área de la sección transversal del cobre. Esto se logra gracias a las estrictas tolerancias con las que se pueden fabricar las bobinas modernas y la capacidad de los sistemas CAD de última generación para optimizar el diseño de la bobina.

 

Esto tiene varios beneficios, como reducir la resistencia de la bobina, aumentar la salida potencial y reducir la temperatura de funcionamiento de la máquina, lo que puede aumentar la vida útil de un activo.

 

Sin embargo, es importante comprender que agregar más cobre afectará a otras características en un motor que pueden requerir de una adaptación más amplia del sistema. Agregar más cobre a una máquina afectará no solo a la eficiencia sino también a otros parámetros. Por ejemplo, debe esperarse un aumento de la corriente de irrupción, que podría entrar en conflicto con las medidas de protección existentes.

 

La capacidad de aumentar la cantidad de cobre en un motor ha sido respaldada por los avances en los materiales de aislamiento, lo que significa que se requiere menos aislamiento y, por lo tanto, queda disponible espacio en las ranuras de los motores. El grosor del aislamiento necesario para varios sistemas de voltaje ha disminuido significativamente a lo largo de los años, y los sistemas de aislamiento modernos pueden ofrecer reducciones del 15 % en el grosor. Como está en el exterior de la bobina, el efecto sobre el área de la sección transversal del cobre puede ser aún mayor. Además, estos aislamientos más delgados ayudan con la disipación de calor y nuevamente pueden ofrecer una mayor vida útil de los activos y una mayor eficiencia de las bobinas.

 

Sin embargo, vale la pena señalar que es necesario tener cuidado al comparar los niveles de eficiencia antes y después de la reparación en un motor. La eficiencia no debe compararse simplemente mirando las hojas de datos de un motor. Antes de una actualización en 2007 de la norma IEC/EN 60034-2-1, que define métodos para determinar la eficiencia de una máquina rotativa, las cifras de eficiencia eran más generosas debido a cómo se podían calcular ciertos efectos. Anteriormente, los niveles de eficiencia se podían calcular con pérdidas adicionales más pequeñas que las actuales: un estándar del 0,5 % de la potencia absorbida, independientemente de la potencia del motor.

 

Desde la actualización de 2007, los métodos se han vuelto mucho más estrictos. Ahora, las pérdidas de carga parásitas deben determinarse mediante un factor que refleje la salida del motor, que va del 0,5% (≤1MW) al 2,5% (≥10MW). Por lo tanto, para evitar comparaciones potencialmente engañosas calculadas a partir de pérdidas individuales, la eficiencia debe medirse directamente sobre la carga nominal.

 

La decisión de reparar o reemplazar un motor generalmente involucra varios factores. Estos pueden incluir el costo, la disponibilidad de un reemplazo adecuado, la compatibilidad del sistema y, por supuesto, la eficiencia. Por lo tanto, si bien es posible aumentar la eficiencia en determinadas circunstancias, a menudo no es la única razón para llevar a cabo una reparación del motor. Si la eficiencia es una de las ventajas que se busca en el reacondicionamiento de su motor es posible que esté disponible, pero debe tener cuidado al calcular los beneficios reales que está dispuesto a obtener.

 

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