Motores con variador de más de 90 kW: rodamientos y escudos dedicados | NDR

Motores con variador de más de 90 kW: por qué hacen falta rodamientos y escudos dedicados

El variador de frecuencia es ya la norma incluso en las grandes potencias. Regula la velocidad, reduce el consumo y suaviza los arranques. Sin embargo, por encima de 90 kW, un motor estándar conectado a un variador puede desarrollar un problema que al principio no se ve: las corrientes en los rodamientos. Por eso, los motores con variador de gran tamaño deben elegirse con algunas precauciones específicas.

Qué ocurre en los rodamientos de un motor con variador

El variador no alimenta el motor con una senoide limpia. Lo alimenta con impulsos de tensión muy rápidos. Como consecuencia, se genera una tensión entre el eje y la carcasa.

Cuando esta tensión supera la resistencia de la película de lubricante, se descarga a través del rodamiento. Cada descarga individual es minúscula. Pero se repite miles de veces por segundo, durante todas las horas de trabajo.

Con el tiempo, las pistas del rodamiento se marcan con surcos regulares, parecidos a las estrías de una tabla de lavar. Además, la grasa se degrada más rápido. El motor primero se vuelve ruidoso, luego empieza a vibrar y finalmente el rodamiento falla.

Por qué el riesgo aumenta por encima de 90 kW

En los motores pequeños el fenómeno existe, pero suele mantenerse contenido. Con el tamaño, en cambio, crecen la longitud del eje y las dimensiones del rotor y del bobinado. Por lo tanto, aumentan tanto la tensión en el eje como las corrientes que pueden circular por el motor.

Estas corrientes no siempre se detienen en el motor. A través del acoplamiento pueden llegar también a los rodamientos del reductor o de la máquina accionada.

En un motor de gran potencia, una avería en los rodamientos sale cara. No es solo el recambio: es sobre todo la parada de la máquina. Por eso conviene abordar el problema en la fase de selección del motor, no después de la primera avería.

Las soluciones: rodamientos y escudos diseñados para el variador

No existe una solución única. En la práctica, la elección depende de la potencia, del variador, de la longitud de los cables y del tipo de máquina. Entre los motores que ofrecemos hay disponibles varias ejecuciones.

Rodamientos aislados

El rodamiento tiene un anillo recubierto con una capa aislante que interrumpe el paso de la corriente. Normalmente se monta en el lado opuesto al accionamiento. En las potencias más altas, o en casos particulares, se aíslan ambos lados.

Rodamientos híbridos con bolas cerámicas

Las bolas de cerámica no conducen la corriente. Por eso son la opción más eficaz cuando las corrientes son elevadas o el variador trabaja con frecuencias de conmutación altas.

Escudos realizados a medida

Como alternativa, el aislamiento puede integrarse en el escudo, en el alojamiento del rodamiento. La ventaja es práctica: el rodamiento sigue siendo estándar, por lo que el mantenimiento y el recambio siguen siendo sencillos. Además, el escudo puede adaptarse a la aplicación, por ejemplo para alojar rodamientos de rodillos cuando la carga radial es elevada.

Puesta a tierra del eje

Un anillo o una escobilla de puesta a tierra descarga la corriente antes de que llegue al rodamiento. A menudo se combina con un rodamiento aislado en el lado opuesto, para proteger también la máquina accionada.

No solo rodamientos

Con variador, también cuenta el bobinado. Los picos de tensión someten a esfuerzo el aislamiento, por lo que en las grandes potencias conviene valorar un aislamiento reforzado.

Luego está la refrigeración. A bajas revoluciones, el ventilador calado en el eje no es suficiente. En estos casos, la ventilación forzada mantiene el motor a la temperatura correcta a cualquier velocidad. Por último, si hay que controlar la velocidad o la posición, el motor puede montar un encoder.

La instalación también influye: cables apantallados, conexiones a tierra correctas y, donde haga falta, filtros en el variador reducen las tensiones que llegan al motor.

Cómo elegimos la ejecución adecuada

Cuando un fabricante de maquinaria nos pide un motor de más de 90 kW con variador, partimos de unas pocas preguntas. ¿Cuál es la potencia y a qué velocidad trabaja el motor? ¿Qué variador hay y qué longitud tiene el cable? ¿Qué máquina está conectada al eje?

Sobre esta base indicamos la ejecución más adecuada entre las disponibles. Así, el motor llega ya preparado para el variador, sin modificaciones posteriores y sin sorpresas tras los primeros meses de trabajo.

Si está diseñando una máquina con motores de gran potencia con variador, escríbanos a info@ndr.it: valoraremos juntos la solución más adecuada.