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¿Qué es lo nuevo en la edición 2015 de la Norma
ANSI/EASA AR 100?
Por Tom Bishop
Especialista Sénior de Soporte Técnico de EASA
Nota del Editor: Un PDF de este
artículo en inglés y en español, se encuentra disponible en www.easa.com
en la “Biblioteca de Recursos.”
l l l l l
Introducción
La Práctica Recomendada para la Reparación de Máquinas Eléctricas Rotativas
de EASA, denominada ANSI/EASA
AR100, fue aprobada por primera vez
como norma nacional estadounidense
en 1998. A partir de esta fecha, ha sido
revisada y aprobada en cuatro ocasiones más: 2001, 2006, 2010 y ahora
en 2015.
Una descripción resumida del
proceso de revisión y aprobación de
la AR100 es la siguiente: El Comité de
Servicios Técnicos de EASA (TSC) revisa la Práctica Recomendada y propone
cambios; a continuación un grupo de
estudio aprueba y realiza comentarios
a las propuestas realizadas por el TSC.
El grupo de estudio está conformado por representantes de centros
de servicio, del gobierno, de laboratorios de prueba, usuarios finales y por
aquellos que tengan un interés general
en el tema. Por requisito de ANSI, en
el grupo de estudio debe existir una
participación balanceada (equitativa)
de los representantes de cada sector.
Después que el grupo de estudio y el
TSC alcanzan un acuerdo unánime, el
documento revisado se envía a la junta
directiva de EASA para su aprobación.
Una vez aprobado por la
junta, se solicita a ANSI
que apruebe la revisión
como Norma Nacional Estadounidense. El proceso
completo debe realizarse
dentro de los cinco años
siguientes a la revisión
anterior.
La edición 2015 de la
AR100, contiene cerca de
100 revisiones de la versión
previa. En www.easa.com
se encuentra disponible
una versión PDF de la
Figura 1. La medida del acabado de la superficie de las
AR100, que incluye los
delgas del colector debe estar entre 40 y 60 microcambios resaltados. Este
pulgadas (1.02 y 1.52 micrones).
artículo se centrará en excentros de servicio que ya han sido
plicar los cambios más significativos,
certificados por EASA y a aquellos que
en orden de apartado y de aclarar
estén considerando certificarse. Efecalgunas de las razones para realizartivo a partir de Agosto de 2016, el nivel
los. Así mismo, también explica los
de equilibrado G1.0 para máquinas que
efectos causados por estos cambios en
funcionan a más de 2500 rpm, formará
el Programa de Certificación de EASA.
parte de los requisitos del Programa de
1.12 Autorización para la Entrega
Certificación de EASA.
(nuevo apartado): Se agregó una reco2.7 Anillos Rozantes: Se ha agregamendación que indica que debe haber
do una tolerancia específica para el
una autorización para poder hacer la
acabado superficial de los anillos roentrega de una máquina una vez esta
zantes. Esta medida se encuentra entre
se ha reparado, ej. “Conforme para en40 y 60 micro-pulgadas (1.02 a 1.52
tregar u OK final.” Se considera como
micrones). La directriz previa era algo
buena práctica, que exista alguien
subjetiva, refiriéndose a que el acabado
que certifique la reparación “con una
de la superficie de los anillos rozantes
firma”, indicando que la máquina ya se
debía ser suave y pulido.
encuentra reparada y puede regresar a
2.8.1 Mecanizado (de colectores):
las instalaciones del cliente.
Se
ha
añadido una tolerancia específica
La Lista de Verificación del Propara
el
acabado de las superficies de los
grama de Certificación de EASA ya
colectores
(ver Figura 1). Esta medida
incluye este paso como requisito.
se encuentra entre 40 y 60 micro-pul2.6 Balanceo o Equilibrado: El
gadas (1.02 a 1.52 micrones). Al igual
nivel de calidad del balanceo o equilique en los anillos rozantes, la directriz
brado dinámico de las máquinas que
anterior era un tanto subjetiva, refiriéfuncionan a más de 2500 rpm cambió
ndose a que el acabado superficial de
a G1.0; las máquinas que giran por
los colectores debía ser suave y pulido.
debajo de las 2500 rpm conservan el
2.12 Entrehierro de las Máquigrado de calidad G2.5.
nas:
Se ha ampliado el alcance de las
Este cambio refleja la tendencia en
tolerancias de los entrehierros. La
la industria, tanto en los centros de
edición anterior solo estaba dirigida a
servicio como en los usuarios finales,
máquinas de C.C. El apartado revisado
de realizar balanceos o equilibrados
establece un 10% de tolerancia en la
dinámicos más precisos, de las partes
rotativas que giran a las velocidades
más altas. Este cambio afectará a los
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variación del entrehierro promedio
para todas las máquinas.
3.1.1 Láminas del Núcleo: Se aclara
que los núcleos de las armaduras y de
los estatores se deben probar antes y
después de retirar los bobinados. Posteriormente, la revisión establece que
se debe verificar si existen puntos calientes en los núcleos y determinar las
pérdidas. El cambio principal consiste
en que el alcance es ahora más amplio,
incluyendo las armaduras; la razón
para este cambio es que los núcleos
de las armaduras forman parte de un
circuito de CA y pueden alcanzar e incluso sobrepasar las frecuencias típicas
de un motor de CA. Por tanto, el estado
del núcleo puede afectar significativamente el calentamiento y las pérdidas.
3.3 Desmantelamiento de los
Bobinados: Se han agregado límites
de temperatura de 700 ºF (370 ºC)
para los núcleos aislados con barnices
orgánicos y de 750º F (400 ºC), para los
núcleos aislados con barnices inorgánicos. Estos límites de temperatura,
durante muchos años, han sido parte
del Manual Técnico de EASA. Dado que
estos límites han sido o deberían ser,
una práctica común, estos han sido
adoptados por la AR100. A no ser que
se sepa que el aislamiento del núcleo
es inorgánico, también se considera
como buena práctica asumir que el
aislamiento de las láminas o chapas del
núcleo es orgánico. Por tal razón, en la
mayoría de los casos, se deberá utilizar
el límite de temperatura de 700 ºF (370
ºC). Además, como medida conservadora, el Programa de Certificación de
EASA prescribe utilizar un límite de
700 ºF (370 ºC).
3.7 Bobinas de Campo: Para mayor
claridad, se eliminó el texto del apartado principal. El texto fue reubicado
adecuadamente en los apartados 3.7.1
y 3.7.2.
4.2.5 Prueba de Onda de Choque
del Bobinado (antes 4.2.6): Se aclara
que la prueba de onda de choque, antiguamente denominada “prueba de
comparación de impulsos” aplica a un
devanado completo (completamente
terminado), nuevo o
usado. La referencia
previa acepta realizar
pruebas a parte de
los devanados. Los
niveles de prueba
re c o m e n d a d o s n o
cambian, pero se clarifica la aplicabilidad de
la prueba.
4.2.6 Ensayo del
Aislamiento Inter
laminar (antes 4.2.7):
En relación a la prueba
del aislamiento inter Figura 2. Prueba de aislamiento de los cojinetes anti-fricción
(babbitt) antes de ser montados. La prueba continua
laminar, el contenido
verificando nuevamente el aislamiento de los cojinetes
de este apartado ha
después de montarlos en el alojamiento.
sido ampliado para
incluir los tipos de
pruebas y los parámetros de evaluación
de los núcleos; incluyendo que el nivel de
flujo empleado para
la prueba del núcleo
después de remover
los bobinados, se debe
mantener dentro del
5% del valor del flujo
utilizado para la prueba del núcleo antes de
retirar los bobinados.
Figura 3. Prueba de un estator utilizando un falso rotor.
Las razones de esrodamientos de los motores que funtos cambios son las de lograr que el
cionan con VFDs. Cuando en el futuro
apartado sea más específico y menos
se alcance un consenso en la industria
subjetivo.
sobre la prueba de aislamiento de
4.2.7 Prueba de Aislamiento de
los rodamientos de estos motores, la
los Rodamientos (antes 4.2.8): El
Práctica Recomendada considerará
criterio de evaluación para la prueba
adoptarla como prueba.
de aislamiento de los rodamientos
Apartados 4.2.8 al 4.2.11: Todas
ha variado (ver Figura 2), haciendo
los apartados del punto principal 4.2
énfasis en que no existe un consenso
describen pruebas utilizadas en la
en la industria para el aislamiento de
AR100. Se han agregado los apartados
los rodamientos, en los motores ac4.2.8 al 4.2.11 para explicar las pruebas
cionados con variadores de frecuencia
de balanceo de fases (4.2.8), de poelectrónicos (VFDs). Aunque el valor
laridad (4.2.9) y de falso rotor [antes
mínimo de 1 megaohmio de la edición
prueba de rotación con bola metálica]
anterior sigue aplicando a los motores
(4.2.10) (ver Figura 3), que no habían
alimentados con fuentes de corriente
sido descritas anteriormente y para
continua o sinusoidales (ej. redes de
explicar también la nueva prueba de
servicios públicos), el cambio refleja
impedancia (4.2.11).
la incertidumbre que existe en relación
con la prueba de aislamiento de los
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4.3.1 Devanados de Estator y Rotor Bobinado: Ahora, las pruebas de
resistencia del bobinado y de onda
de choque se deben efectuar en cada
reparación; antes eran opcionales. La
prueba de resistencia de aislamiento
también deberá realizarse en cada
reparación. Este “endurecimiento” de
la recomendación, permite alinear la
AR100 con la práctica generalmente
aceptada por la industria. Esto es, que
casi todos los centros de servicio hacen
la prueba de resistencia de aislamiento
y muchos realizan la prueba de resistencia de los bobinados. No obstante,
no todos cuentan con equipos de onda
de choque. La prueba de onda de
choque es la única prueba que permite
detectar fallos o defectos en los aislamientos entre espiras, entre bobinas y
entre fases del bobinado. Este cambio
afectará a los centros de servicio que ya
están certificados por EASA o a aquellas empresas que piensan certificarse.
Efectivo a partir de Agosto de 2016,
un equipo de onda de choque calibrado será parte de los requisitos del
Programa de Certificación de EASA.
Apartados 4.3.3 al 4.3.4: Ahora, la
prueba de resistencia de aislamiento
se deberá realizar en cada reparación;
antes era opcional para las armaduras
(4.3.3) y para los bobinados de campo
shunt, serie e interpolos y devanados
de rotores sincrónicos (4.3.4). La razón
para realizar estos cambios en las pruebas de estos apartados, es la misma
que justifica el cambio de la prueba de
aislamiento en el apartado 4.3.1.
4.4 Prueba de Alta Tensión (hipot):
Como un avance más en la internacionalización de la AR100, se ha agregado
el término “conectada a tierra o masa”
cada vez que se menciona la palabra
“aterrizada” o “aterrizamiento”. Este
cambio aplica a todo el documento y
se hace referencia del mismo en este
apartado en particular, ya que es aquí
donde se menciona con más frecuencia
dicho término.
4.4.2.3 Accesorios de Máquinas con
Bobinados no Reacondicionados: En
este apartado se ha agregado un crite-
rio de aceptación para
la prueba de resistencia de aislamiento de
los accesorios. El texto previo es un poco
subjetivo, indicando
que solo era necesario
comprobar el aislamiento. Vale la pena
mencionar, que otras
normas no indican un
nivel específico para
la prueba de resistencia de aislamiento de
los accesorios, lo que Figura 4. Medida de las vibraciones de un motor trifásico en
vacio.
ahora si se hace en
este apartado.
La tabla continúa proporcionando
4.5 Pruebas en Vacio: Se ha agregavalores para motores montados sobre
do que para efectuar las pruebas en
bases resilientes em indica que estos
vacio, las máquinas deben estar aseguvalores se deben multiplicar por 0.8,
radas sobre una base sólida o resiliente
en caso de que existan condiciones de
(ver Figura 4). También se han añadido
montaje rígidas.
recomendaciones para las pruebas de
Conclusión
motores de CA y CC que funcionan por
Con el paso del tiempo, el comité de
arriba de su velocidad base. La razón
servicios
técnicos continuará revisando
para el primer cambio en este apartay
mejorando
la AR100. Dentro de unos
do, es la de permitir claramente, que
pocos años, el proceso de revisión se
la AR100 concuerde con los requisitos
convertirá en uno de los puntos activos
existentes en las normas NEMA e IEC.
de la agenda del comité. Una de las
El segundo cambio aplica a motores
metas principales de la AR100 consiste
que funcionan por arriba de su velocien incluir la mayor parte de buenas
dad base, como algunos motores de CA
prácticas, como sea posible. En el fuaccionados con VFDs que funcionan
turo, cuando se desee o sea necesario
con frecuencias de salida mayores a la
agregar una nueva buena práctica, al
frecuencia de línea y motores de CC
Programa de Certificación de EASA, se
con debilitamiento de campo.
deberá utilizar como canal a la AR100,
La razón principal para verificar
dado que este es el documento base o
el funcionamiento de los motores
la fuente principal utilizada por este
accionados con VFDs a su máxima
programa. Debido a que la AR100 se
frecuencia nominal (y velocidad),
revisa periódicamente, la norma se
es para confirmar que los niveles de
convierte en un “documento vivo”.
vibración son aceptables. Para los moLos cambios en la AR100 no solo
tores CC con debilitamiento de campo,
ayudan al Programa de Certificación
las principales razones son para comde EASA, sus buenas prácticas y las
probar que tanto la conmutación
demás directrices, permiten que los
(chisporroteo) como las vibraciones,
centros de servicio la utilicen para
son aceptables.
realizar reparaciones de calidad, que
Tabla 4-5 Valores Límites de Vibraconservan y en algunos casos mejoran,
ciones Globales: Se han revisado estos
la confiabilidad y la eficiencia de las
valores para hacerlos coincidir con los
máquinas eléctricas rotativas. l
de las normas NEMA e IEC. Además,
el cambio simplifica y clarifica el contenido de la tabla.
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