Eliminación del desequilibrio de voltaje en los sistemas de motores

En otros artículos hemos hablado del desequilibrio de voltaje en los sistemas de motores, en esta ocasión vamos a abordar con algo más de profundidad este problema.

El desequilibrio de voltaje degrada el rendimiento y acorta la vida de los motores trifásicos. El desequilibrio de voltaje en los terminales del estator del motor causa desequilibrio de la corriente de fase. Las corrientes desequilibradas originan pulsaciones del par, vibraciones incrementadas y tensiones mecánicas, pérdidas incrementadas, y sobrecalentamiento de motores, lo cual acaba originando un acortamiento en la vida del aislamiento del devanado.

El desequilibrio de voltaje en porcentaje es el valor absoluto de la desviación máxima del voltaje de línea respecto al voltaje promedio en un sistema trifásico.

Se recomienda que el desequilibrio de fases en los terminales del motor no exceda del 1 %. Las causas más comunes del desequilibrio de fases son las siguientes:

• Fallos de operación del equipo de corrección del factor de potencia.

• Suministro eléctrico inestable o desequilibrado.

• Suministro de banco de transformador desequilibrado en carga trifásica que es demasiado grande para el banco.

• Cargas monofásicas distribuidas no uniformemente en el mismo sistema de potencia.

• Fallos a tierra de una fase no identificados.

• Un circuito abierto en el primario del sistema de distribución.

El desequilibrio de motores es probablemente el principal problema de calidad que resulta en un sobrecalentamiento y fallo prematuro de motores. Si se detectan desequilibrios de voltaje, debe realizarse una investigación minuciosa para determinar las causas. Pueden conseguirse importantes ahorros cuando se llevan a cabo acciones correctivas.

El desequilibrio de voltajes causa desequilibrios de corriente extremadamente altos. La magnitud del desequilibrio de corriente puede ser de 6 a 10 veces tan grandes como el desequilibrio de voltaje.

Un motor que trabaja con desequilibrio de voltajes funcionará más caliente. Por ejemplo, un motor con una temperatura de 100 ºC experimentará un incremento de temperatura de 8 ºC cuando opere bajo condiciones de desequilibrio de voltaje del 2 %. La vida del aislamiento del devanado se reducirá a la mitad con cada 10 ºC de aumento en la temperatura de operación.

Bibliografía: NEMA Standards Publication MG-1-2003. Motors and generators, 2003