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REPUBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA
UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL DE GUAYANA
VICERRECTORADO ACADÉMICO
COORDINACIÓN GENERAL DE PREGRADO
COORDINACIÓN DE PASANTÍAS
ANALISIS DE FALLAS A MOTORES ELECTRICOS
INDUSTRIALES DE ALTA TENSION QUE RECIBEN
SERVICIOS DE MANTENIMIENTO Y REPARACIÒN DE LA
EMPRESA BOINCA SERVICIOS, C.A
Tutor Académico: Ing. Ivonne Quintero Autor:
Tutor Industrial: Ing. Hennis Alfonzo Melingerk Mora
Puerto Ordaz, Mayo del 2012
INDICE
Contenido Pág.
DEDICATORIA .................................................................................................................................................... 3
AGRADECIMIENTOS ....................................................................................................................................... 4
INTRODUCCION................................................................................................................................................. 5
DES CRIPCIÓN DE LA EMPRES A................................................................................................................ 7
VISIÓ N .................................................................................................................................................................. 7
MISIÓ N ................................................................................................................................................................. 7 OBJETIVO GENERAL DE LA EMPRESA........................................................................................................... 7
OBJETIVOS ESPECÍFICOS.................................................................................................................................. 8
SERVICIOS QUE O FRECEN ................................................................................................................................ 9
PROCESO.............................................................................................................................................................. 9
DES CRIPCION DE LA S ITUACION ACTUAL ...................................................................................... 13
OBJETIVOS ......................................................................................................................................................... 15
OBJETIVO GENERAL........................................................................................................................................ 15 OBJETIVOS ESPECÍFICOS................................................................................................................................ 15
BAS ES TEORICAS ............................................................................................................................................ 17
METODOS, TECNICAS Y PROCEDIMIENTOS METODOLOGICOS APLICADOS .............. 26
DISEÑO DE INVESTIGACIÓN........................................................................................................................... 26 TÉCNICAS DE RECO LECCIÓN DE DATOS ..................................................................................................... 26
PO BLACIÓN ....................................................................................................................................................... 27
MUESTRA ........................................................................................................................................................... 27
DESCRIPCIÓN DEL PLAN DE TRABAJO ........................................................................................................ 29 CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES ................................................................................................................. 30
RES ULTADOS .................................................................................................................................................... 32
CONCLUS IONES ............................................................................................................................................... 86
RECOMENDACIONES .................................................................................................................................... 88
REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS .......................................................................................................... 90
3
DEDICATORIA
A ti mi señor, por todas tus bendiciones, por mostrarme la belleza de las cosas
y porque cuando he salido abatida tu me has enseñado que lo mejor esta por venir.
A mis Abuelas Rosario Velásquez e Islenia Padrino por brindarme su
confianza y motivación, esperando lo mejor de mí en el desarrollo de mis metas y
objetivos alcanzados, gracias les doy por estar allí, por creer en mí y ayudarme a
levantar en los momentos más difíciles.
A mis padres Gilda López y Rodolfo Mora porque a pesar de las adversidades
me han dado su aliento y me han brindado su apoyo espiritual y moral en todo
momento.
A mis tíos por ser ejemplo de superación y fortaleza en mi vida, con su apoyo
cuento en todos los momentos épicos de mi etapa de crecimiento.
A mis hermanos porque siempre ha sido divertido estar junto a ustedes y los
amo.
A Jasumnary Mora por su amistad sincera, por alentarme y sobre todo por su
apoyo incondicional en muchos momentos de mi vida.
A Luis Tarazona por compartir junto a mi, tantos momentos de alegría y
angustia, contigo todo ha sido más liviano. Gracias por tu sonrisa diaria y tu gran
amor.
A mis amigos, que en todo momento permanecieron conmigo apoyándome en
las situaciones presentadas y que me han hecho crecer cada día, en especial a, Ana
Marian Lejarazu, Daniel Bastardo, Annoris Navarro, Génesis Bastidas y Mairyn
Gonzáles.
4
AGRADECIMIENTOS
A Dios, por darme la sabiduría y la fuerza de voluntad para lograr las metas
propuestas.
A mis padres, tíos, abuelas y hermanos por estar siempre allí, por confiar en
mí y brindarme la motivación de continuar adelante con humildad en mi vida y en mi
carrera.
A mis amigos y compañeros que de alguna u otra manera estuvieron allí
presente, brindándome la fuerza para no decaer.
A La Universidad Nacional Experimental de Guayana (UNEG), la luz de
Guayana por haberme abierto sus puertas y permitirme formar parte de esta gran casa
de estudio.
A todo el personal de la empresa BOINCA SERVICIOS por el apoyo y
confianza ante todo agradeciendo el aprendizaje obtenido. Gracias a ellos por cada
minuto de su tiempo dedicado a mis dudas y correcciones.
A mi tutor industrial, Ing.Hennis Alfonzo por toda la información
suministrada en el ámbito profesional, por la confianza brindada cada momento y por
brindarme una amistad sincera.
A mi tutor académico Ivonne Quintero por toda la formación académica,
profesional y personal que me brindo en la realización de mi informe, a través de
observaciones y recomendaciones oportunas.
5
INTRODUCCION
El mantenimiento como sistema desempeña una función clave para lograr
contribuir con la contabilidad de los equipos particularmente con la disminución de
paradas de estos en los procesos de producción, minimizando costos, aumentando la
productividad, y mejorando así la calidad del producto o servicio ofrecido. Es por
esto que le es imprescindible a las empresas hoy en día llevar a cabo actividades de
mantenimiento preventivo o en últimas instancias correctivo. A raíz de lo
mencionado, intervienen las empresas encargadas de prestar servicios de
mantenimiento a aquellas organizaciones que no cuentan con un departamento de
mantenimiento particular o que les convienen mas que les realicen el servicio en otro
lugar, como es el caso particular de Boinca Servicios, C.A, empresa que ofrece
asistencia en mantenimiento y reparación de motores eléctricos de alta tensión.
Cuando un motor llega para su reparación a la Empresa BOINCA
SERVICOS, C.A, éste debe ser examinado con cuidado en busca de la posible causa
de la falla, no es fácil localizar con precisión tal causa, pues muchas veces su origen
se oculta bajo de devanados quemados u otras averías engañosas. El personal de
mantenimiento ha estado sumamente limitado al tratar de diagnosticar fallas en
motores eléctricos; aunque recientemente el análisis de vibraciones ha ayudado a
determinar fallas de tipo eléctrico en motores. Se deben de tomar en cuenta otras
variables antes de sacar un motor de servicio, porque aun con el megger muchas
anomalías pueden ser pasadas por alto.
El determinar problemas en motores debe ser confiable y seguro, por esto un
análisis de motores eléctricos debe contener resultados en las siguientes zonas de
falla: Circuito de Potencia, Aislamiento, Estator, Rotor, Entrehierro y Calidad de
energía. Las pruebas ha realizar deben de contemplar pruebas tanto con motor
detenido como con motor energizado.
6
Aunado a todo lo anterior se observaran a partir de pruebas realizadas, cuales
son las fallas más recurrentes que presentan los motores que llegan a la empresa,
analizando así la situación y realizando un estudio estadístico para obtener una
operación crítica del trabajo hecho a cada motor.
7
DESCRIPCIÓN DE LA EMPRESA
BOINCA SERVICIOS, C.A, es una empresa sólida con más de (10) años de
servicio ininterrumpido en el mercado industrial venezolano. Fue fundada el 23 de
febrero del 2001 por profesionales de las diferentes áreas, con la finalidad de atender
necesidades de trabajo que surgían en la región para esa época, esta se encuentra
ubicada en el estado Bolívar, Puerto Ordaz en la zona industrial UD-321. Desde
entonces se ha dedicado a la venta, reparación, bobinado y mantenimiento de
Motores, generadores, transformadores y Equipos Eléctricos.
Visión
Ser la empresa líder en la reparación y mantenimiento de Motores y Equipos
Eléctricos en el oriente del país, reconocida por la Calidad de los trabajos que realiza
y el excelente servicio que ofrece a sus Clientes.
Misión
Ofrecer la más alta calidad y un excelente precio en todos los Bobinados,
Mantenimientos y Reparaciones que realizan, a fin de lograr la satisfacción plena de
sus Clientes con un alto grado de Confiabilidad en los trabajos realizados.
Objetivo General de la Empresa
Promover a la industria un servicio integral en la reparación y mantenimiento
de motores eléctricos industriales de alta tensión, utilizando tecnología de punta,
materiales de primera calidad y mano de obra altamente calificada, que nos permita
ser identificado como una organización líder a nivel nacional, logrando rentabilidad,
crecimiento y mejoramiento continuo de nuestras actividades y así consolidarnos en
el mercado competitivo.
8
Objetivos específicos
Satisfacer las Necesidades y Requerimientos de nuestra Clientela.
Gestionar Eficazmente los requerimientos de nuestros Clientes.
Brindar asistencia técnica a nuestros contratantes.
Ofrecer un producto y servicio garantizado.
Medir y mejorar el servicio al cliente.
Capacitar continuamente al personal
La empresa BOINCA SERVICIOS, C.A actualmente cuenta con la estructura
organizativa que se muestra en la (Figura 1):
Figura 1. Estructura organizativa de la empresa
9
Servicios que ofrecen:
Rebobinado
Mantenimiento
Suministro y cambio de rodamiento
Suministro y cambio de ventilador
Suministro y cambio de orín
Suministro y cambio de estopera
Suministro y cambio de bornera
Suministro y cambio de bocina
Suministro y cambio de tapa de bornera
Reparación de tapas
Reparación de eje
Reparación de bocina
Cambio de tensión: 220V a 440V – 440V a 220V
Balanceo
Proceso:
Ingreso al taller
El Cliente solicita el Servicio, ya sea enviando el Equipo a nuestras
instalaciones o a través de una Orden de Compra. En este último caso, podemos
ofrecer el servicio de transporte dentro del Estado Bolívar, tomando en cuenta que los
equipos a reparar deben tener un peso menor o igual a 12 toneladas y tener
dimensiones manejables por una camioneta o un camión 750.
Una vez que el equipo se encuentra en nuestras instalaciones, procedemos a
hacer el Ingreso y a elaborar la Orden de Trabajo. En este punto se toman los datos
del Cliente así como las especificaciones técnicas del Equipo (Marca, Serial, HP,
RPM, Voltaje, Amperaje, Etc.
10
Diagnostico
Ya ingresado el equipo al Taller se procede a realizar el diagnostico, el cual
consiste en una serie de pruebas técnicas que nos permiten conocer las condiciones en
las cuales se recibe el equipo, dándonos unas primeras indicaciones sobre las posibles
causas de falla.
Si el diagnostico lo considera oportuno, procedemos a realizar pruebas
adicionales al equipo, esta vez conectando tensión para hacer mediciones en vacío y
percibir ruidos, vibraciones y desgastes que puedan existir en elementos móviles
como rodamientos o cojinetes.
Bobinado/mantenimiento/reparación
Todo Bobinado/Mantenimiento/Reparación inicia desarmando el equipo. En
esta fase, se observan las condiciones internas así como el desgaste real de las
diversas piezas y partes mecánicas (Tales como tapas, ejes, ventiladores, sellos y
bocinas según sea el caso). En los Motores Eléctricos, se verifica el bobinado y el
estado de las rolineras.
Luego del desarme, se procede a efectuar el
Bobinado/Mantenimiento/Reparación. En el caso de los Motores Eléctricos, si es una
reparación, se realiza el bobinado, barnizado, horneado y secado al horno a una
temperatura mayor a 110 ºC. En caso de ser un mantenimiento, el motor es lavado
con solvente dieléctrico y colocado en el horno para luego ser barnizado con barniz
rojo secado al horno. El tiempo de secado y la temperatura varían dependiendo del
tipo de trabajo realizado y de las dimensiones y características de cada motor.
Al salir del horno, el equipo se somete a un proceso de enfriamiento a
temperatura ambiente que permitirá iniciar el montaje de las piezas.
11
Pruebas Finales
Ya realizado el montaje final, se procede a realizar pruebas en vacío, megado,
resistencia de aislamiento, temperatura y amperaje. Los resultados de las pruebas son
contrastados con nuestra Base de Datos para el tipo de equipo, verificando que estén
dentro de los parámetros que se consideran en norma o aceptables.
Una vez asegurado el buen funcionamiento del equipo, se da el último paso
del Mantenimiento o la Reparación, el cual consiste en dar una capa de pintura
especial que servirá de protección externa.
Entrega
El último paso de nuestro proceso, consiste en realizar la entrega del equipo
siguiendo las instrucciones dadas por el cliente en la solicitud del servicio.
En el caso de equipos de alta criticidad, algunos de nuestros Clientes solicitan
la asesoría de nuestros técnicos en la conexión y puesta en marcha en sus
instalaciones de los equipos recién reparados.
12
A continuación se muestra en la Figura 2 el croquis de la Empresa Boinca
Servicios.
Figura 2. Croquis de la Empresa
13
DESCRIPCION DE LA SITUACION ACTUAL
La mayoría de los sistemas o mecanismos utilizados en los procesos
productivos industriales son accionados por motores eléctricos, los cuales representan
la parte motriz y, por ende un importante componente en el proceso productivo. Con
este proceso se busca la transformación de las materias primas en el producto final,
siendo la principal responsabilidad del personal de mantenimiento, el garantizar la
mayor cantidad de horas de operación disponible de los equipos, con el fin de
optimizar la producción total de la empresa.
En la mayoría de las empresas cuando un motor eléctrico presenta una falla se
envía a un taller para su reparación y exige la entrega del motor en el menor tiempo,
para incorporarlo al proceso productivo lo más antes posible. Estas empresas que
prestan este servicio muchas veces no cuentan con el tiempo suficiente para analizar
la situación y tomar acciones correctivas que prevengan nuevamente la incidencia de
la falla. Poder identificar y cuantificar las fallas mas comunes en los motores
eléctricos permite a estas empresas de mantenimiento y reparación, optimizar los
recursos y minimizar el tiempo de reparación, para poder realizar el servicio en el
menor tiempo logrando así la satisfacción de sus clientes. La identificación de fallas
más comunes es un punto de partida para continuar la búsqueda de la causa de las
mismas y para lograr eliminar los problemas desde su origen.
BOINCA SERVICIOS, C.A, Es una empresa que presta servicios de
mantenimiento y reparación a motores eléctricos de alta tensión, dicha organización
presenta cierta carencia en cuanto a las fallas que ocurren en los motores eléctricos,
pues no se lleva un registro exacto de cuales son los problemas que presentan
mayormente estos equipos de alta tensión, es por ello que se ven en la necesidad de
realizar un análisis de fallas; partiendo de este tema se precisará de ciertos datos, los
14
cuales se podrán obtener mediante observaciones e investigaciones hechas en la
empresa.
La empresa una vez terminado el diagnostico y las pruebas iniciales hechas a
los motores no desarrollan un informe técnico que muestre las especificaciones
técnicas de los equipos o cualquier información referente a el, y el cual sirva como
referencia, para la apertura del servicio a realizar, pues los operadores se guían de un
manual de procedimientos que suministra la empresa para llevar a cabo el trabajo a
realizar a los motores eléctricos de acuerdo a los problemas diagnosticados en ellos.
Posterior al servicio prestado no reflejan en un informe final, el alcance de reparación
realizado, el estado de las RTD y finalmente las pruebas de liberación (vibraciones,
amperaje, megado, temperatura, etc.).Para poder analizar las fallas de estos motores,
se requiere de ambos informes pues en ellos se sustenta el diagnostico de las fallas
mecánicas, es por ello la elaboración de este trabajo investigativo, que tiene como
finalidad realizar un estudio estadístico de las fallas mas comunes presentadas en los
motores eléctricos de alta tensión.
15
OBJETIVOS
Objetivo general
Analizar las fallas a motores eléctricos industriales de alta tensión que reciben
servicio de mantenimiento y reparación de la empresa Boinca Servicios, C.A
Objetivos específicos
Diagnosticar la situación actual de los motores eléctricos.
Determinar las especificaciones técnicas de los motores
eléctricos.
Establecer las actividades de mantenimiento a realizar de
acuerdo a las condiciones y fallas presentadas en los motores eléctricos.
Elaborar un plan de mantenimiento de los motores eléctricos.
Evaluar las fallas más recurrentes en los motores eléctricos de
alta tensión.
Se realizará un análisis de fallas a los motores eléctricos industriales de alta
tensión de la empresa Boinca Servicios, C.A, Para lograr identificar las fallas de
mayor incidencia en estos equipos, para ello se efectuara un estudio estadístico que
muestre aquellos problemas que comúnmente tienden a ocurrirle a los motores
eléctricos y que detienen de manera imprevista el proceso productivo de cualquier
empresa ocasionándole altos costos e insatisfacción a sus clientes.
A partir de este análisis se jerarquizaran las fallas de acuerdo a su nivel de
repercusión y ocurrencia, permitiendo a los técnicos encargados de realizar el servicio
saber con mayor exactitud cuales son las posibles complicaciones que presenta el
equipo e ir directo al origen del problema, consiguiendo de esta manera, minimizar el
tiempo de mantenimiento y reparación para así lograr la entrega del equipo en menor
16
tiempo, y al conseguir la entrega de un motor en el mínimo tiempo se logra
consecutivamente la satisfacción del cliente y el reconocimiento de la empresa por
prestar un servicio óptimo y de calidad..La identificación de fallas más comunes es un
punto de partida para continuar la búsqueda de la causa de las mismas y para lograr
eliminar los problemas desde su origen.
17
BASES TEORICAS
La finalidad de los motores eléctricos es convertir la energía eléctrica, en
forma de corriente continua o alterna, en energía mecánica apta para mover los
accionamientos de todo tipo de máquinas. Los eléctricos están conformados por dos
partes un estator fijo y un rotor móvil.
Estator fijo.
Es la parte externa del motor que no gira, en el se encuentra la capacidad
magnética del motor, está integrado por polos magnéticos (imanes) y un embobinado
de alambres de cobre (Figura 3). El motor eléctrico usa los polos magnéticos (que
funcionan como imanes) para producir el movimiento del rotor. El accionar de los
motores se basa en la ley fundamental de los imanes: Cargas opuestas se atraen e
iguales se repelen. Dentro de un motor eléctrico por el embobinado de cobre circula
corriente eléctrica, que a su vez genera su campo magnético, asegurando con ello que
los polos magnéticos del rotor siempre se encuentren en repulsión, huyendo del
estator por la similitud de cargas. Entonces las fuerzas de atracción y repulsión
producen el movimiento del rotor al cual se le agrega una extensión llamada flecha o
eje que luego es acoplada al equipo que requiere aprovechar el movimiento que se
está produciendo.
Figura 3.Dibujo de un estator
18
Rotor móvil.
La parte del motor que gira a gran velocidad, debido a la acción de los
campos magnéticos creados en el motor, su velocidad de rotación expresada en
revoluciones por minuto (r.p.m) depende del número de polos magnéticos del estator
(Figura 4). Se apoya en cojinetes de rozamiento o de baleros. El espacio comprendido
entre el rotor y estator es constante y de denomina entrehierro.
Figura 4.Dibujo de un rotor
Se muestra en la (Figura 5) cada una de las partes que componen un motor
eléctrico:
Figura 5. Partes de un motor elétrico
19
Zonas de Fallas de los Motores Eléctricos.
Circuito de Potencia
Generalmente se establece desde el Centro de Control del Motor (CCM) hasta
la caja de bornes del mismo, e involucra a todos los conductores con sus bornes,
interruptores, protecciones térmicas, fusibles, contactores y cuchillas.
Se ha demostrado por EPRI que los falsos contactos han sido la fuente de un
46% de las fallas en motores, por lo que aunque muchas veces el motor este en
excelente estado, este se instala en un circuito de potencia defectuoso, que a la postre
lo daña.
Los problemas de conexiones de alta resistencia (se oponen al paso de la
corriente) son variados, entre ellos,
Generación de armónicas
Desbalances de voltaje
Desbalances de corriente
Típicamente las conexiones de alta resistencia son causadas por:
Terminales corroídos
Cables sueltos
Barras sueltas
Prensa fusibles corroídos
Hilos abiertos
Conexiones entre Aluminio – cobre
Diferentes tamaños de conductores
Uno de los métodos que usamos para detectar defectos en el circuito de
potencia en un motor / generador, trifásico es la medición de resistencia entre fases,
es una prueba mestática con motor detenido. En un equipo en buen estado las tres
lecturas entre las fases deberían ser casi idénticas, su desbalance resistivo debe ser
20
menor a un5%.Dinámicamente, con motor energizado el circuito es evaluado
completamente al detectarse desbalances de voltaje en cualquiera de las fases.
Calidad de energía
La calidad de energía ha sido ignorada en muchos casos por el personal de
mantenimiento y sin duda es una zona de falla con mucha influencia en la vida de Un
motor.
Existen varios factores involucrados en la calidad de energía; distorsión
armónica tanto de voltaje como de corriente, picos de voltaje, desbalances de voltaje
y factor de potencia son algunos de estos.
Sin embargo, con relación a las fallas en motores eléctricos nos
concentraremos en dos de estos factores:
Desbalance de Voltaje
Cuando los voltajes de línea aplicados a un motor no son equilibrados se
desarrollan corrientes desbalanceadas en los devanados del estator, a estas se les
conoce como corrientes de secuencia negativa y reducen el torque del motor. Se
producen dos efectos importantes, aumenta la temperatura en el devanado y aumenta
su vibración. Un aumento de la temperatura por encima de su valor permitido
provocaría daños al aislamiento, y el aumento en los niveles de vibración provocaría
en algún grado solturas mecánicas, rodamiento y aflojamiento de bobinas.
Armónicas
Con la popularidad de los "drives" de CA y CD para motores se crean distorsiones
importantes en la forma de onda de voltaje, a estas se les conoce como armónicas.
21
El parámetro más conocido es la distorsión armónica Total en términos
simples es el valor RMS de la señal con la frecuencia fundamental 5 removida. O sea,
una onda sinusoidal perfecta de 60Hz tendría un THD de 0%.
Cualquier otra onda presente junto con la fundamental se le considera
distorsión armónica.
Entonces, las armónicas son señales que distorsionan a la onda fundamental,
tienen una forma sinusoidal y están presentes en múltiplos de la fundamental.
Las armónicas existen en todos los sistemas trifásicos y son generadas por
cargas no-lineales como:
Convertidores de potencia electrónicos: rectificadores y
vaciadores de frecuencia (VFD)
Fluorescentes
Hornos de arco
UPS
etc.
Existen tres tipos de armónicas:
Secuencia positiva: Crea un campo magnético en la dirección
de rotación, por lo tanto ayuda al torque del motor.
Secuencia negativa: Se opone a la rotación del motor e
incrementa la demanda de corriente a una carga determinada.
Secuencia cero: No produce ningún trabajo, pero causa
calentamiento y retorna al transformador de alimentación y sobre carga al
nuestro. Produce por lo tanto calentamiento en el transformador también.
22
Aislamiento
Cuando hablamos de la condición de aislamiento nos referimos a la resistencia
que existe entre este a tierra (RTG, en ingles). La RTG indica que tan limpio o sano
esta un aislamiento.
Para que se de una falla a tierra, deben de ocurrir dos cosas. Primero debe
crearse un camino de conducción a través del aislamiento. Conforme el aislamiento
envejece se fisura y posibilita que se acumule material conductivo. Segundo, la
superficie exterior del aislamiento se contamina de material conductivo y conduce
suficiente corriente a la carcaza o núcleo del motor que esta conectado a tierra.
Hoy en día los sistemas de aislamiento han mejorado notablemente y son
capaces de soportar mayores temperaturas sin sacrificar su vida esperada.
La máxima temperatura de operación de un motor / generador depende
principalmente de los materiales usados en su construcción, existen varias clases,
pero las más usadas son:
Aislamiento clase B, temperatura máxima 130°C
Aislamiento clase F, Temperatura máxima 155°C
Aislamiento clase H, temperatura máxima 180°C
Dichas temperaturas máximas, son a las cuales el aislamiento podría colapsar.
En termografía IR es posible detectar una falla en el aislamiento de un motor
si se tiene la clase de aislamiento del mismo (dato de placa). Generalmente al medir
la temperatura de la carcaza del motor, asumimos que el aislamiento esta en 20°C
más alto que esta. Por ejemplo, si observamos que la temperatura de la carcaza de un
motor clase B es de 120°C, podría estar muy seguro que la temperatura del
aislamiento esta a por lo menos 140°C excediendo la temperatura máxima permitida
para esa clase de aislamiento.
23
El aislamiento pierde muy rápido sus propiedades al aumentar la temperatura,
este mismo motor en vez de durar aproximadamente 15 años, duraría alrededor de 3
años. La termografía IR es una herramienta muy útil para detectar un
sobrecalentamiento en el motor, y aunque podría precisar el área donde se produce el
calentamiento (corto entre espiras), sin embargo es todavía bastante limitada en su
capacidad de indicar el porque se produce este.
Estator
En un estator es importante el diagnosticar: los devanados, el aislamiento
entre vueltas, juntas de soldado entre las espiras y el núcleo del estator o
laminaciones.
Tal vez, la falla más común es un corto entre vueltas, esto reduce la habilidad
de producir un campo magnético balanceado. Esto a la vez trae otras consecuencias
como un aumento en la vibración de la máquina, y por ende degradación del
aislamiento y daños a los rodamientos del motor. Generalmente este tipo de cortos
aumenta la temperatura y el corto se expande a un corto entre espiras y eventualmente
destruye todo el motor. Aún más grave que esta es la falla entre fases, un corto de este
tipo acelera rápidamente la destrucción del motor.
Fallas de este tipo pueden ocurrir varias veces en un motor y no resultan en
una falla a tierra. Debido a esta razón, el utilizar solamente un megger como
herramienta predictiva es insuficiente ya que este tipo de fallas pueden ser pasadas
por alto. Sí el núcleo del motor se llegase a dañar el reemplazo del motor sería total.
El diagnóstico de esta zona de falla puede ser efectuada directamente en los
terminales del motor o desde el Centro de Control de Motores (CCM).
24
La prueba estática involucra mediciones de inductancia entre fases, para esto
se envían señales de CA a alta frecuencia, y se calcula un desbalance inductivo. Un
desbalance presente implica que las fases producen campos magnéticos
desbalanceados y que muy probablemente tiene cortos entre vueltas o espiras.
También como parte de la prueba se toman valores de resistencia, si excede un valor
predeterminado indica que pueden existir conexiones de alta resistencia en el circuito
hacia el motor o en las juntas de soldado. La siguiente muestra gráficamente el efecto
en un devanado en estrella
Rotor
Cuando nos referimos a la condición de un rotor se deben de revisar; las
barras, laminaciones y los anillos de corto circuito. Un estudio del EPRI mostró que
un 10% de fallas en motores se debió al rotor.
Una barra rota genera un calor intenso en la zona de ruptura y puede destruir
el aislamiento cercano a las laminaciones y el devanado estatórico colapsara.
Desdichadamente, muchas veces, los problemas en las barras del rotor no son
fácilmente detectables con tecnologías comunes y se obvia como causa-raíz. Hemos
tenido la experiencia de muchas empresas que rebobinan varias veces un motor sin
saber que la raíz del problema en el devanado estaba en el rotor.
El MCEmax detecta un problema en el rotor mediante la prueba del Rotor
Influence Check (RIC), esta prueba es estática y relaciona el magnetismo entre el
rotor y el estator. La prueba se realiza al rotor en incrementos específicos
(determinados por el número de polos del motor) y tomando la lectura en el cambio
de inductancia para cada fase.El RIC de un motor normal tiene la forma de la
ilustración 10 y el RIC de un rotor con barras rotas muestra valores de inductancia
erráticos y periódicos causados por la distorsión del flujo alrededor de la barra rota, se
25
recomienda efectuar la prueba del RIC como prueba inicial para un motor en su
primer análisis.
Excentricidad
El rotor de un motor / generador debe estar centrado, existe un claro entre
estos denominado “Air Gap”, si este Air Gap no esta bien distribuido en los 360° del
motor se producen campos magnéticos desiguales.
Se ha discutido ampliamente el efecto adverso que provocan estos campos
magnéticos desiguales que a la larga resultará en una falla en el aislamiento y falla en
los rodamientos. Este problema se le conoce como excentricidad, existen básicamente
dos tipos, la estática en la cual el rotor esta descentrado pero fijo en un lugar
generalmente este tipo de problemas es causado cuando los alojamientos de los roles
están desalineados, por un inadecuado alineamiento o por que la carcaza del motor
fue torcida cuando se instalo en su base.
26
METODOS, TECNICAS Y PROCEDIMIENTOS METODOLOGICOS
APLICADOS
Diseño de Investigación
Según Arias Fidias (2006) “la investigación de campo es aquella que consiste
en la recolección de datos directamente de los sujetos investigados, o de la realidad en
donde ocurren los hechos, sin manipular o controlar variable alguna” (p.31).
Según la naturaleza de esta investigación , atiende a un investigación de
campo y documental, ya que los datos necesarios para llevar a cabo el desarrollo del
trabajo, se han obtenidos directamente del sitio donde se realizó la investigación,
aplicando estrategias como la observación directa y las entrevistas, manteniendo un
contacto directo con la población estudiada, y apoyándonos sólidamente de las
informaciones provenientes de fuentes primarias, consiguiendo así ser lo mas veraz y
objetivo posible en cuanto a datos obtenidos, de igual manera se hizo uso de fuentes
de información de cualquier especie, consulta de libros, manuales o ensayos, que
aportan gran volumen de información y ayuda a describir el comportamiento y
reconocimiento de la situación actual.
Técnicas de Recolección de datos
Según Fidias Arias (2006) define “la observación como una técnica que
consiste en visualizar o captar mediante la vista, en forma sistemática, cualquier
hecho, fenómeno o situación que se produzca en la naturaleza o en la sociedad, en
función de unos objetivos de investigación preestablecidos” (p.69).
Para la recolección de datos se llevo a cabo una observación directa de las
especificaciones o características técnicas de cada uno de estos equipos, como
también del servicio de mantenimiento o la reparación de los motores eléctricos; con
27
el propósito de conocer las fallas y los factores que causan incidencias en los
motores eléctricos.
Según Gary Dessler (2001) La entrevista no estructurada “Es aquella en la que
el entrevistador plantea preguntas abiertas y perspicaces. Este tipo de entrevista es
integral y el entrevistador motiva al solicitante a ser el que mas hable, el investigador
realiza las preguntas que le vienen a la mente, por lo general no sigue un formato
fijo, de modo que la entrevista puede tomar diversos cursos” (p. 216)
Una técnica utilizada para obtener datos de las fallas presentadas en los
motores eléctricos y su nivel de concurrencia e importancia, fueron las entrevistas del
tipo no estructurada pues se realizaron preguntas abiertas de modo de conseguir que
el entrevistador en este caso los trabajadores de la empresa, hablarán del tema todo lo
que fuera necesario y su conocimiento al respecto, y así obtener todo tipo de
información importante y concerniente a la investigación que se realizó.
Población
Se considera una población de tipo finita pues se tiene cálculo aproximado de
cuantos motores llegan a la empresa tomando en cuenta la capacidad de las
instalaciones, la mano de obra y los recursos existentes. De acuerdo a Tamayo y
Tamayo (2001) “La población es la totalidad del fenómeno a estudiar, en donde las
unidades de la población poseen una característica común, la cual se estudia y da
origen a los datos de investigación” (p.50).
Muestra
Tomando en cuenta la dimensión de la población, las características de la
misma y el tiempo estipulado para el estudio, la muestra viene dada por cinco
motores eléctricos, los cuales fueron seleccionados para la investigación de acuerdo a
ciertas características mecánicas y posibles fallas. Según Castro (2008):“La muestra
28
consiste en un subgrupo de la población o de la totalidad de los sujetos de la
investigación, en el cual se debe destacar la representatividad de la misma.” (p.51).
29
Descripción del Plan de Trabajo
En el plan de trabajo establecido se describe que en la primera semana se
desarrollaron las charlas de inducción, donde se describió de forma teórica el proceso
de la empresa BOINCA SERVICIOS C.A, además de hacer referencia de la
importancia de la organización en el sector Industrial. También se definió la
ubicación del área donde se desarrollaría la pasantía, y se recopilo información
concerniente a la empresa, como su misión, visión y objetivos.
En segunda semana se efectuó el recorrido por la planta para así conocer de
manera práctica el proceso productivo de la empresa en cada una de sus áreas.
En la tercera y cuarta semana, se procedió a realizar el diagnostico de los
cinco motores para saber las condiciones en que se encontraban estos equipos,
arrojándonos así unas primeras indicaciones sobre las posibles fallas presentadas. Una
vez realizado el diagnostico se determinaron las especificaciones técnicas de cada uno
de los equipo como la (Marca, Serial, Potencia, RPM, Voltaje, Amperaje, Etc.).
En la quinta semana se establecieron las actividades de mantenimiento a
realizar por las fallas presentadas en los motores eléctricos de acuerdo a al
diagnostico establecido, en la sexta y séptima semana y una vez establecidas las
actividades mantenimiento, se procedió a la elaboración del plan de mantenimiento el
cual mostraba todo lo referente a los motores estudiados desde su condición inicial
hasta su condición final, como sus características, actividades de mantenimiento
realizadas y registros fotográfico del antes y después del mantenimiento.
En la octava semana se analizaron las fallas presentadas en los motores
eléctricos obteniendo así las de mayor recurrencia y su causa raíz, esto a partir de un
diagrama de Ishikawa y un previo estudio estadístico.
30
Cronograma de Actividades
Se presenta a continuación cada una de las actividades realizadas y su tiempo de
duración, tal como se muestra en la tabla 1.
Tabla 1:
Cronograma de actividades.
ACTIVIDAD
Semanas
1 2 3 4 5 6 7 8
Charla de inducción
Recopilación de toda la información necesaria
referente a la empresa y su funcionamiento.
Recorrido de planta para conocer el proceso
productivo de la empresa e instalaciones en
general.
Describir las condiciones el la cuales se encuentran
los motores eléctricos.
Determinar las especificaciones técnicas de los
motores(Marca, serial, amp, voltaje, entre otros )
Establecer las actividades de mantenimiento a
realizar de acuerdo a las condiciones y fallas
presentadas en los motores eléctricos.
Elaboración del plan de mantenimiento a los
motores eléctricos.
31
Análisis de las fallas presentadas en los motores
eléctricos.
Entrega del informe de pasantía
32
RESULTADOS
Diagnostico de la situación actual de los motores eléctricos.
Para diagnosticar la situación actual de los motores eléctricos, se requirió de una serie de
pruebas, una de ellas para obtener los índices de polarización y absorción, y otra para
conocer las condiciones de los ejes y cojinetes de estos equipos, tal como se muestra en la
tabla 2.
Tabla 2:
Diagnostico de la situación actual del motor PSTA 001.
MOTOR
N°PSTA 001
DIAGNOSTICO DE LA EVALUACION INICIAL DEL MOTOR HORIZONTAL, No: PSTA 001
PRUEBA DE MEGADO
TIEMPO (M Ω) OBSERVACIONES
0 1 Los índices de absorción y polarización del aislamiento
están bajos según los parámetros específicos en la
norma IEE std 43 -2000 e IEE STD 432-1992.
0.5 20
1 40
5 70
10 131
INDICE ABSORCION 2,00
INDICE DE POLARIZACIÓN 3.28
33
CONDICIONES DEL EJE
DIMENSIONES mm min máx. OBSERVACIONES
Lado Acople 114,50 114,30 114,30 Fuera de Norma
Lado Ventilador 114,51 114,33 114,33 Fuera de Norma
CONDICIONES DE COJINETE
DIMENSIONES mm min máx. OBSERVACIONES
Lado Acople 114,63 114,55 114,60 Fuera de Norma
Lado
Ventilador
114,62 114,55 114,60 Fuera de Norma
DIAGNOSTICO
Motor deteriorado
Niveles de vibración altos
Bajo aislamiento térmico
Cables recalentados
Alto consumo de amperaje
Rotor desgastado
El Protector del ventilador presenta altos niveles de corrosión
RTD`s quemados
34
Tabla 3:
Diagnostico de la situación actual del motor PSTA 002
MOTOR
N°PSTA 002
DIAGNOSTICO DE LA EVALUACION INICIAL DEL MOTOR HORIZONTAL, No: PSTA 002
PRUEBA DE MEGADO
TIEMPO (M Ω) OBSERVACIONES
0 11 Los índices de absorción y polarización del aislamiento
están bajos según los parámetros específicos en la
norma IEE std 43 -2000 e IEE STD 432-1992.
0.5 20
1 47
5 52
10 68
INDICE ABSORCION 2,35
INDICE DE POLARIZACIÓN 1,45
CONDICIONES DEL EJE
DIMENSIONES mm min máx. OBSERVACIONES
Lado Acople 99,86 99,86 99,86 En Norma
Lado Ventilador 99,87 99,87 99,87 En Norma
35
CONDICIONES DE COJINETE
DIMENSIONES mm min máx. OBSERVACIONES
Lado Acople 100,07 100,01 100,06 Fuera de Norma
Lado Ventilador 100,08 100,01 100,06 Fuera de Norma
DIAGNOSTICO
Motor deteriorado
Niveles de vibración altos
Bajo aislamiento térmico
Cables recalentados
Alto consumo de amperaje
Rotor desgastado
Difusor de aire roto
Manguera de purificación partida
Filtros de purificación partidos
Cojinete desgastado o roto
Rotor con ovalaciòn
Cables vencidos
36
Tabla 4:
Diagnostico de la situación actual del motor PSTA 008.
MOTOR
N°PSTA 008
DIAGNOSTICO DE LA EVALUACION INICIAL DEL MOTOR HORIZONTAL, No: PSTA 008
PRUEBA DE MEGADO
TIEMPO (M Ω) OBSERVACIONES
0 20 Los índices de absorción y polarización del aislamiento
están bajos según los parámetros específicos en la
norma IEE std 43 -2000 e IEE STD 432-1992.
0.5 40
1 55
5 159
10 442
INDICE ABSORCION 1,38
INDICE DE POLARIZACIÓN 8,04
CONDICIONES DEL EJE
DIMENSIONES mm min máx. OBSERVACIONES
Lado Acople 69,60 69,60 69,60 En Norma
Lado Ventilador 69,50 69,50 69,50 En Norma
Nota: Rectificar eje ya que presenta variación de
medidas se recomienda mecanizar eje de motor.
37
CONDICIONES DE COJINETE
DIMENSIONES mm min máx. OBSERVACIONES
Lado Acople 69,85 69,72 69,77 Fuera de Norma
Lado Ventilador 69,80 69,62 69,77 Fuera de Norma
DIAGNOSTICO
Motor deteriorado
Niveles de vibración altos
Bajo aislamiento térmico
Cables recalentados
Corto entre espiras
Bobinas quemadas
Rotor desbalanceado
Presenta explosiones
Difusor de aire interno dañado
Cojinetes desgastados
38
Tabla 5:
Diagnostico de la situación actual del motor COO-080-9
MOTOR
N° COO-080-9
DIAGNOSTICO DE LA EVALUACION INICIAL DEL MOTOR HORIZONTAL, No: COO-080-9
PRUEBA DE MEGADO
TIEMPO (M Ω) OBSERVACIONES
0 300 Los índices de absorción y polarización del aislamiento
están bajos según los parámetros específicos en la
norma IEE std 43 -2000 e IEE STD 432-1992.
0.5 600
1 800
5 1000
10 1200
INDICE ABSORCION 1,33
INDICE DE POLARIZACIÓN 1,50
CONDICIONES DEL EJE
DIMENSIONES mm min máx. OBSERVACIONES
Lado Acople 74.81 74.82 74.82 Fuera de Norma
Lado Ventilador 74.81 74.82 74.82 Fuera de Norma
39
CONDICIONES DE COJINETE
DIMENSIONES mm min máx. OBSERVACIONES
Lado Acople 75.11 75.10 75.10 Fuera de Norma
Lado Ventilador 75.11 75.10 75.10 Fuera de Norma
DIAGNOSTICO
Niveles de vibración altos
Cables recalentados
Alto consumo de amperaje
Corto entre espiras
Presenta explosiones
Rotor desgastado
Cables partidos
Difusor de aire interno roto
Filtros de purificación de aire obstruidos
Sensor de temperatura dañado
Falta de revestimiento
Cojinetes desgastados
Sello de aluminio partido
40
Tabla 6:
Diagnostico de la situación actual del motor COO-083-9.
MOTOR
N° COO-083-9
DIAGNOSTICO DE LA EVALUACION INICIAL DEL MOTOR HORIZONTAL, No: COO-083-9
PRUEBA DE MEGADO
TIEMPO (M Ω) OBSERVACIONES
0 1000 Los índices de absorción y polarización del aislamiento
están bajos según los parámetros específicos en la
norma IEE std 43 -2000 e IEE STD 432-1992.
0.5 1500
1 2000
5 2000
10 2000
INDICE ABSORCION 1,00
INDICE DE POLARIZACIÓN 1,34
CONDICIONES DEL EJE
DIMENSIONES mm min máx. OBSERVACIONES
Lado Acople 74.99 74.98 74.98 Fuera de Norma
Lado Ventilador 75.01 75.02 75.02 Fuera de Norma
41
CONDICIONES DE COJINETE
DIMENSIONES mm min máx. OBSERVACIONES
Lado Acople 75.11 75.10 75.10 Fuera de Norma
Lado Ventilador 75.11 75.10 75.10 Fuera de Norma
DIAGNOSTICO
Motor deteriorado
Niveles de vibración altos
Bajo aislamiento térmico
Corto entre espiras
Presenta explosiones
Cables recalentados
Alto consumo de amperaje
Rotor con ovalaciòn
Cables de alimentación vencidos
Falta de ventilador
42
Fichas técnicas de los motores eléctricos.
Para la elaboración de las siguientes fichas técnicas se preciso de las características técnicas
de cada uno de los motores electicos estudiados como se muestra en la tabla 7, dicha
información se encuentra reflejada en la parte exterior de los equipos.
Tabla 7:
Ficha técnica del motor PSTA 001.
FICHA TÉCNICA DEL MOTOR
BOINCA SERVICIOS C.A
Nº PSTA 001
Propietario PDVSA SAN TOMÈ
Marca General Electric
Serial 840426
Potencia 1500 HP
Voltaje 2300
Rpm 1780
Amperaje 338
43
Tabla 8:
Ficha técnica del motor PSTA 002.
FICHA TÉCNICA DEL MOTOR
BOINCA SERVICIOS C.A
Nº PSTA 002
Propietario PDVSA SANTOMÈ
Marca WENTINGHOUSE
Serial 1815AA02
Potencia 3000 HP
Voltaje 4160
Rpm 3553
Amperaje 345
44
Tabla 9:
Ficha técnica del motor PSTA 008
FICHA TÉCNICA DEL MOTOR
BOINCA SERVICIOS C.A
Nº PSTA 008
Propietario PDVSA SANTOMÈ
Marca SIEMENS
Serial 1-5116-67896-01-2
Potencia 600 HP
Voltaje 4000
Rpm 3578
Amperaje 74
45
Tabla 10:
Ficha técnica del motor COO-080-9.
FICHA TÉCNICA DEL MOTOR
BOINCA SERVICIOS C.A
Nº COO-080-9
Propietario PDVSA PETROLEO
Marca SIEMENS
Serial EO843102L
Potencia 2500 HP
Voltaje 4000
Rpm 3573
Amperaje 312
46
Tabla 11:
Ficha técnica motor COO-083-9.
FICHA TÉCNICA DEL MOTOR
BOINCA SERVICIOS C.A
Nº COO-083-9
Propietario PDVSA PETROLEO
Marca SIEMENS
Serial 08278014
Potencia 2500 HP
Voltaje 4000
Rpm 3573
Amperaje 313
47
Ficha de Instrucción.
De acuerdo al diagnostico inicial de los motores eléctricos se procedió a la elaboración de
las fichas de instrucción en las cuales se refleja las actividades recomendadas a realizar para
asegurar el óptimo funcionamiento de los equipos, tal como se muestra en la tabla 12.
Tabla 12:
Ficha de Instrucción del motor PSTA 001.
MOTOR Nº PSTA 001
BOINCA SERVICIOS C.A
Actividades a Realizar
Identificación, evaluación, desarme de motor, todos los FRAMES Y RPM
(potencia igual o mayor de 1500 hp e inferior a 2500 HP).
Servicio y mantenimiento a motores con, aislamiento clase h, todos los
FRAMES Y RPM Incluyen balanceo ó equilibrado dinámico del rotor con
sus respectivos ventiladores)..
Desbastar, rellenar , rectificar y metalizar eje del rotor
Cable de salida.
Difusor de Aire Interno.
Protector de ventilador externo.
Filtros de purificación aire.
Suministro e instalación de RTD.
Reparar y rebabitado de cojinetes.
48
Tabla 13:
Ficha de Instrucción del motor PSTA 002.
MOTOR Nº PSTA 002
BOINCA SERVICIOS C.A
Actividades a Realizar
Identificación, evaluación, desarme de motor.
Servicio y mantenimiento
Desbastar, rellenar y rectificar eje del rotor a motor.
Difusor de aire interno a motor.
Suministro e instalación de partes y/o piezas (mangueras del sistema de
lubricación)
Suministro e instalación de partes y/o piezas (Filtros de purificación aire)
Suministro e instalación de acople, tapón y visor de aceite)
Reparar y rebabitado de cojinetes a motor.
Metalizar eje del rotor donde ajusta sello interior a motor.
49
Tabla 14:
Ficha de Instrucción del motor PSTA 008.
MOTOR Nº PSTA 008
BOINCA SERVICIOS C.A
Actividades a Realizar
Identificación, evaluación, desarme de motor
Rebobinar con bobinas moldeadas “tipo hot-press o similar”
Prueba, balanceo o equilibrado dinámico del rotor en sitio con respectivos
ventiladores internos externos y masa de acople a motor.
Desbastar, rellenar y rectificar eje del rotor a motor.
Difusor de aire interno.
Reparar y rebabitado de cojinetes (un solo lado) a motor
Cambio de cables de salidas.
50
Tabla 15:
Ficha de Instrucción del motor COO-080-9.
MOTOR Nº COO-080-9
BOINCA SERVICIOS C.A
Actividades a Realizar
Identificación, evaluación, desarme e informe de motor.
Rebobinar con bobinas moldeadas.
Balanceo de rotor.
Rellenar y rectificar eje de rotor.
Cables de salida.
Difusor de aire interno.
Protecciones devanado
Filtros de purificación.
Servicio y reparación de caseta de filtros,
Reparar y rebabitar cojinetes (un solo lado).
Fabricar y motar sello externo de aceite en material de bronce.
Suministro de protección para el traslado y almacenamiento.
Pruebas dinámicas en sitio.
Suministro de personal técnico para la realización de pruebas de campo y
detección de fallas de los sistemas de alimentación, control y protección de
motores generadores eléctricos.
51
Tabla 16:
Ficha de Instrucción del motor COO-083-9.
MOTOR Nº COO-083-9
BOINCA SERVICIOS C.A
Actividades a Realizar
Identificación, evaluación, desarme e informe de motor.
Limpieza general.
Rebobinar con bobinas moldeadas.
Balanceo de rotor a motor.
Rellenar y rectificar eje del rotor.
Cambios de Cables de alimentación del motor
Suministro e Instalación de ventilador
52
Plan de mantenimiento de los motores eléctricos.
Según el formato que usa la empresa, los resultados obtenidos en las actividades anteriores,
y las pruebas finales realizadas, se procedió a la elaboración del siguiente plan de
mantenimiento, tal como se muestra en la tabla 17.
Tabla 17:
Plan de Mantenimiento del motor PSTA 001.
PLAN DE MANTENIMIENTO
BOINCA SERVICIOS, C.A
MOTOR
N°PSTA 001
Marca: General Electric Serial: 840426
Potencia: 1500 HP Amp: 338
Rpm: 1780 Voltaje :2300
Fecha de ingreso: 19/03/2012 Perteneciente a: PDVSA SAN TOMÉ
Responsable del Equipo: Saúl López Prioridad: Normal
DIAGNOSTICO DE LA EVALUACION INICIAL DEL MOTOR HORIZONTAL, No: PSTA 001
PRUEBA DE MEGADO
TIEMPO (M Ω) OBSERVACIONES
0 1 Los índices de absorción y polarización del aislamiento
están bajos según los parámetros específicos en la
norma IEE std 43 -2000 e IEE STD 432-1992.
0.5 20
1 40
5 70
10 131
53
INDICE ABSORCION 2,00
INDICE DE POLARIZACIÓN 3.28
CONDICIONES DEL EJE
DIMENSIONES Mm min máx. OBSERVACIONES
Lado Acople 114,50 114,30 114,30 Fuera de Norma
Lado Ventilador 114,51 114,33 114,33 Fuera de Norma
CONDICIONES DE COJINETE
DIMENSIONES Mm min máx. OBSERVACIONES
Lado Acople 114,63 114,55 114,60 Fuera de Norma
Lado Ventilador 114,62 114,55 114,60 Fuera de Norma
TRABAJOS REOMENDADOS A REALIZAR
Identificación, evaluación, desarme de motor
Servicio y mantenimiento, balanceo dinámico del rotor con sus respectivos ventiladores).
Desbastar, rellenar, rectificar y metalizar eje del rotor a moto.
Cables de salida.
Difusor de Aire Interno.
Protector de ventilador externo.
Filtros de purificación aire.
Suministro e instalación de RTD.
Reparar y rebabitado de cojinetes.
54
REGISTRO FOTOGRÁFICO
Difusor deteriorado Eje con ovalaciòn
Cables de salida dañados Estator contaminado
55
PLAN DE MANTENIMIENTO
BOINCA SERVICIOS, C.A
MOTOR
N°PSTA 001
Marca: General Electric Serial: 840426
Potencia: 1500 HP Amp: 338
Rpm: 1780 Voltaje :2300
Fecha de ingreso: 19/03/2012 Perteneciente a: PDVSA SAN TOMÉ
Responsable del Equipo: Saúl López Prioridad: Normal
DIAGNOSTICO DE LA EVALUACION FINAL DEL MOTOR HORIZONTAL, No: PSTA 001
PRUEBA DE EQUIPO DE VACIO
VIBRACIÓN LADO ACOPLE VIBRACIÓN LADO VENTILADOR Valores de vibraciones permitidos según la
norma IEC 60034-1
TIEMPO 10 min TIEMPO 10 min
Vibración in/s mm/s Vibración in/s mm/s
Vertical 0,101 2,59 Vertical 0,0975 2,50
Horizontal 0,103 2,59 Horizontal 0,0933 2,40
Axial 0,103 2,53 Axial 00,975 2,50
56
TIEMPO (M Ω)
0 294
0.5 325
1 464
5 1520
10 2100
INDICE ABSORCION 1.42
INDICE DE POLARIZACIÓN 4.52
TIEMPO DE REPARACION 2 Semana
CANTIDAD DE PERSONAS 3 personas
CANTIDAD DE H/H 80 H/H
FRECUENCIA Mensual
Nota :La empresa Labora ( 8 horas al día y 5 días a la semana)
57
REGISTRO FOTOGRÁFICO
Balanceo dinámico Rotor con ovalacion
Cambio de cables de salida Rebabitado
58
Tabla 18:
Plan de Mantenimiento del motor PSTA 002.
PLAN DE MANTENIMIENTO
BOINCA SERVICIOS, C.A
MOTOR
N°PSTA 002
Marca: Westinghouse Serial: 1815AA02
Potencia: 3000 Amp: 345
Rpm: 3553 Voltaje :4160
Fecha de ingreso: 22/03/2012 Perteneciente a: PDVSA SAN TOMÉ
Responsable del Equipo: Saúl López Prioridad: Normal
DIAGNOSTICO DE LA EVALUACION INICIAL DEL MOTOR HORIZONTAL, No: PSTA 002
PRUEBA DE MEGADO
TIEMPO (M Ω) OBSERVACIONES
0 11 Los índices de absorción y polarización del aislamiento
están bajos según los parámetros específicos en la
norma IEE std 43 -2000 e IEE STD 432-1992.
0.5 20
1 47
5 52
10 68
INDICE ABSORCION 2,35
INDICE DE POLARIZACIÓN 1,45
59
CONDICIONES DEL EJE
DIMENSIONES mm min máx. OBSERVACIONES
Lado Acople 99,86 99,86 99,86 En Norma
Lado Ventilador 99,87 99,87 99,87 En Norma
CONDICIONES DE COJINETE
DIMENSIONES mm min máx. OBSERVACIONES
Lado Acople 100,07 100,01 100,06 Fuera de Norma
Lado Ventilador 100,08 100,01 100,06 Fuera de Norma
TRABAJOS REOMENDADOS A REALIZAR
Después de Proceder al desarme del equipo, se diagnostico que el motor requiere las siguientes actividades
para
Identificación, evaluación, desarme de motor.
Servicio y mantenimiento
Desbastar, rellenar y rectificar eje del rotor a motor.
Difusor de aire interno a motor.
Suministro e instalación de partes y/o piezas (mangueras del sistema de lubricación)
Suministro e instalación de partes y/o piezas (Filtros de purificación aire)
Suministro e instalación de acople, tapón y visor de aceite)
Reparar y rebabitado de cojinetes a motor.
Metalizar eje del rotor donde ajusta sello interior a motor.
60
REGISTRO FOTOGRÁFICO
Estado inicial del motor Rotor con ovalaciòn
Fricciòn motor/estator Estator contaminado
Terminales en mal estado Filtros deteriorados
61
PLAN DE MANTENIMIENTO
BOINCA SERVICIOS, C.A
MOTOR
N°PSTA 002
Marca: Westinghouse Serial: 1815AA02
Potencia: 3000 HP Amp: 345
Rpm:345 Voltaje :4160
Fecha de ingreso: 22/03/2012 Perteneciente a: PDVSA SAN TOMÉ
Responsable del Equipo: Saúl López Prioridad: Normal
DIAGNOSTICO DE LA EVALUACION FINAL DEL MOTOR HORIZONTAL, No: PSTA 002
PRUEBA DE EQUIPO DE VACIO
VIBRACIÓN LADO ACOPLE VIBRACIÓN LADO VENTILADOR Valores de vibraciones permitidos según la
norma IEC 60034-1
TIEMPO 10 min TIEMPO 10 min
Vibración in/s mm/s Vibración in/s mm/s
Vertical 2.2 Vertical 2.5
Horizontal 2.6 Horizontal 2.1
Axial 2.1 Axial 1
62
TIEMPO (M Ω)
0 758
0.5 2820
1 4000
5 5000
10 5900
INDICE ABSORCION 1.41
INDICE DE POLARIZACIÓN 1.47
TIEMPO DE REPARACION 1 semanas
CANTIDAD DE PERSONAS 5 personas
CANTIDAD DE H/H 40 H/H
FRECUENCIA Mensual
Nota: La empresa labora 8 horas al día y 5 días a la semana.
63
REGISTRO FOTOGRÁFICO
Estator en buen estator Balanceo del rotor
Sin fricción motor/estator
64
Tabla 19:
Plan de mantenimiento del motor PSTA 008.
PLAN DE MANTENIMIENTO
BOINCA SERVICIOS, C.A
MOTOR
N°PSTA 008
Marca: SIEMENS Serial: 1-5116-67896-01-2
Potencia: 600 HP Amp: 74
Rpm: 3578 Voltaje :4000
Fecha de ingreso: 25/03/2012 Perteneciente a: PDVSA SAN TOMÉ
Responsable del Equipo: Saúl López Prioridad: Normal
DIAGNOSTICO DE LA EVALUACION INICIAL DEL MOTOR HORIZONTAL, No: PSTA 008
PRUEBA DE MEGADO
TIEMPO (M Ω) OBSERVACIONES
0 20 Los índices de absorción y polarización del aislamiento
están bajos según los parámetros específicos en la
norma IEE std 43 -2000 e IEE STD 432-1992.
0.5 40
1 55
5 159
10 442
INDICE ABSORCION 1,38
INDICE DE POLARIZACIÓN 8,04
65
CONDICIONES DE COJINETE
DIMENSIONES mm min máx. OBSERVACIONES
Lado Acople 69,85 69,72 69,77 Fuera de Norma
Lado Ventilador 69,80 69,62 69,77 Fuera de Norma
TRABAJOS REOMENDADOS A REALIZAR
Después de Proceder al desarme del equipo, se diagnostico que el motor requiere las siguientes actividades
para
Identificación, evaluación, desarme de motor
Rebobinar con bobinas moldeadas “tipo hot-press o similar”
Prueba, balanceo o equilibrado dinámico del rotor en sitio con respectivos ventiladores internos
externos y masa de acople a motor.
Desbastar, rellenar y rectificar eje del rotor a motor.
Instalación de Difusor de aire interno.
Reparar y rebabitado de cojinetes (un solo lado) a motor.
Cambio de cables de salidas.
CONDICIONES DEL EJE
DIMENSIONES mm min máx. OBSERVACIONES
Lado Acople 69,60 69,60 69,60 En Norma
Lado Ventilador 69,50 69,50 69,50 En Norma
66
REGISTRO FOTOGRÁFICO
Bobinas quemadas Cojinetes desgastados
Cables recalentados Difusor de aire interno dañado
67
PLAN DE MANTENIMIENTO
BOINCA SERVICIOS, C.A
MOTOR
N°PSTA 008
Marca: SIEMENS Serial: 1-5116-67896-01-2
Potencia: 600 HP Amp: 74
Rpm:3578 Voltaje :4000
Fecha de ingreso: 25/03/2012 Perteneciente a: PDVSA SAN TOMÉ
Responsable del Equipo: Saúl López Prioridad: Normal
DIAGNOSTICO DE LA EVALUACION FINAL DEL MOTOR HORIZONTAL, No: PSTA 008
PRUEBA DE EQUIPO DE VACIO
VIBRACIÓN LADO ACOPLE VIBRACIÓN LADO VENTILADOR Valores de vibraciones permitidos según la
norma IEC 60034-1
TIEMPO 10 min TIEMPO 10 min
Vibración in/s mm/s Vibración in/s mm/s
Vertical 1.90 Vertical 1.85
Horizontal 0.90 Horizontal 1.23
Axial 0.95 Axial 0.83
68
TIEMPO (M Ω)
0 900
0.5 1200
1 1300
5 1500
10 2100
INDICE ABSORCION 1.08
INDICE DE POLARIZACIÓN 1.62
TIEMPO DE REPARACION 3 semanas
CANTIDAD DE PERSONAS 5 personas
CANTIDAD DE H/H 120 H/H
FRECUENCIA Semestral
Lubricación(Mensual)
Nota: La empresa labora 8 horas al día y 5 días a la semana.
69
REGISTRO FOTOGRÁFICO
Rebobinado de Estator Cojinetes en buen estado
Cambio de cables de salida Balanceo del rotor
Instalación de difusor de aire
70
Tabla 20:
Plan de mantenimiento del motor COO-080-9.
PLAN DE MANTENIMIENTO
BOINCA SERVICIOS, C.A
MOTOR
N° COO-080-9
Marca: SIEMENS Serial: E0843102L
Potencia: 2500 HP Amp: 312
Rpm: 3573 Voltaje :4000
Fecha de ingreso: 21/03/2012 Perteneciente a: PDVSA PETRÓLEO
Responsable del Equipo: Leonel Arteaga Prioridad: Normal
DIAGNOSTICO DE LA EVALUACION INICIAL DEL MOTOR HORIZONTAL, No: COO-080-9
PRUEBA DE MEGADO
TIEMPO (M Ω) OBSERVACIONES
0 300 Los índices de absorción y polarización del aislamiento
están bajos según los parámetros específicos en la
norma IEE std 43 -2000 e IEE STD 432-1992.
0.5 600
1 800
5 1000
10 1200
INDICE ABSORCION 1,33
INDICE DE POLARIZACIÓN 1,50
71
CONDICIONES DEL EJE
DIMENSIONES mm min máx. OBSERVACIONES
Lado Acople 74.81 74.82 74.82 Fuera de Norma
Lado Ventilador 74.81 74.82 74.82 Fuera de Norma
CONDICIONES DE COJINETE
DIMENSIONES mm min máx. OBSERVACIONES
Lado Acople 75.11 75.10 75.10 Fuera de Norma
Lado Ventilador 75.11 75.10 75.10 Fuera de Norma
TRABAJOS REOMENDADOS A REALIZAR
Después de Proceder al desarme del equipo, se diagnostico que el motor requiere las siguientes actividades
para
Identificación, evaluación, desarme e informe de motor.
Rebobinar con bobinas moldeadas.
Balanceo de rotor.
Rellenar y rectificar eje de rotor.
Cables de salida.
Difusor de aire interno.
Protecciones devanado
Filtros de purificación.
Indicador externo de temperatura de cojinetes (incluye sensor de temperatura)
Servicio y reparación de caseta de filtros.
Reparar y rebabitar cojinetes (un solo lado).
72
Fabricar y motar sello externo de aceite en material de bronce.
Suministro de protección para el traslado y almacenamiento.
Pruebas dinámicas en sitio.
Suministro de personal técnico para la realización de pruebas de campo y detección de fallas de los
sistemas de alimentación, control y protección de motores generadores eléctricos.
REGISTRO FOTOGRÁFICO
73
PLAN DE MANTENIMIENTO
BOINCA SERVICIOS, C.A
MOTOR
COO-080-9
Marca: SIEMENS Serial: E0843102L
Potencia: 2500 HP Amp: 312
Rpm:3573 Voltaje :4000
Fecha de ingreso: 21/03/2012 Perteneciente a: PDVSA PETRÓLEO
Responsable del Equipo: Saúl López Prioridad: Normal
DIAGNOSTICO DE LA EVALUACION FINAL DEL MOTOR HORIZONTAL, No: COO-080-9
PRUEBA DE EQUIPO DE VACIO
VIBRACIÓN LADO ACOPLE VIBRACIÓN LADO VENTILADOR Valores de vibraciones permitidos según la
norma IEC 60034-1
TIEMPO 10 min TIEMPO 10 min
Vibración in/s mm/s Vibración in/s mm/s
Vertical 1.90 Vertical 1.90
Horizontal 0.90 Horizontal 1.90
Axial 0.95 Axial 0.95
74
TIEMPO (M Ω)
0 1200
0.5 1300
1 1500
5 2100
10 2400
INDICE ABSORCION 1.1
INDICE DE POLARIZACIÓN 1.6
TIEMPO DE REPARACION 4 semanas
CANTIDAD DE PERSONAS 5 personas
CANTIDAD DE H/H 160 H/H
FRECUENCIA Semestral
Lubricación(Mensual)
Nota: La empresa labora 8 horas al día y 5 días a la semana.
75
REGISTRO FOTOGRÁFICO
BALANCEO ROTOR REBOBINADO ESTATOR
76
Tabla 21:
Plan me mantenimiento del motor COO-083-9.
PLAN DE MANTENIMIENTO
BOINCA SERVICIOS, C.A
MOTOR
N° COO-083-9
Marca: SIEMENS Serial: 08278014
Potencia: 2500 HP Amp: 313
Rpm: 3573 Voltaje :4000
Fecha de ingreso: 25/03/2012 Perteneciente a: PDVSA PETRÓLEO
Responsable del Equipo: Leonel Arteaga Prioridad: Normal
DIAGNOSTICO DE LA EVALUACION INICIAL DEL MOTOR HORIZONTAL, No: COO-083-9
PRUEBA DE MEGADO
TIEMPO (M Ω) OBSERVACIONES
0 1000 Los índices de absorción y polarización del aislamiento
están bajos según los parámetros específicos en la
norma IEE std 43 -2000 e IEE STD 432-1992.
0.5 1500
1 2000
5 2000
10 2000
INDICE ABSORCION 1,00
INDICE DE POLARIZACIÓN 1,34
77
CONDICIONES DEL EJE
DIMENSIONES mm min máx. OBSERVACIONES
Lado Acople 74.99 74.98 74.98 Fuera de Norma
Lado Ventilador 75.01 75.02 75.02 Fuera de Norma
CONDICIONES DE COJINETE
DIMENSIONES mm min máx. OBSERVACIONES
Lado Acople 75.11 75.10 75.10 Fuera de Norma
Lado Ventilador 75.11 75.10 75.10 Fuera de Norma
TRABAJOS REOMENDADOS A REALIZAR
Después de Proceder al desarme del equipo, se diagnostico que el motor requiere las siguientes
actividades para :
Identificación, evaluación, desarme e informe de motor.
Limpieza general.
Rebobinar con bobinas moldeadas.
Balanceo de rotor a motor.
Rellenar y rectificar eje del rotor.
Cambios de Cables de alimentación del motor
Instalación de difusor de aire
78
REGISTRO FOTOGRÁFICO
PROCESO DE LIMPIEZA DE ESTATOR PARA REBOBINADO
DIFUSOR DE AIRE DAÑADO
EJE CON EVIDENCIA DE CORROSION DESARME TOTAL
79
PLAN DE MANTENIMIENTO
BOINCA SERVICIOS, C.A
MOTOR
COO-083-9
Marca: SIEMENS Serial:08278014
Potencia: 2500 HP Amp: 313
Rpm:3573 Voltaje :4000
Fecha de ingreso: 25/03/2012 Perteneciente a: PDVSA PETRÓLEO
Responsable del Equipo: Saúl López Prioridad: Normal
DIAGNOSTICO DE LA EVALUACION FINAL DEL MOTOR HORIZONTAL, No: COO-083-9
PRUEBA DE EQUIPO DE VACIO
VIBRACIÓN LADO ACOPLE VIBRACIÓN LADO VENTILADOR Valores de vibraciones permitidos según la
norma IEC 60034-1
TIEMPO 10 min TIEMPO 10 min
Vibración in/s mm/s Vibración in/s mm/s
Vertical 1.90 Vertical 1.85
Horizontal 1.13 Horizontal 1.23
Axial 1.03 Axial 0.82
80
TIEMPO (M Ω)
0 900
0.5 1200
1 1300
5 1500
10 2100
INDICE ABSORCION 1.08
INDICE DE POLARIZACIÓN 1.62
TIEMPO DE REPARACION 4 semanas
CANTIDAD DE PERSONAS 5 personas
CANTIDAD DE H/H 160 H/H
FRECUENCIA Semestral
Lubricación(Mensual)
Nota: La empresa labora 8 horas al día y 5 días a la semana.
81
REGISTRO FOTOGRÁFICO
BALANCEO DE ROTOR REBOBINADO DE ESTATOR
RECTIFICACAION EJE RTD´S NUEVOS INSTALADOS
DIFUSOR DE AIRE NUEVO INSTALADO MOTOR TERMINADO
82
Evaluación de las fallas más recurrentes en los motores eléctricos de alta tensión.
A continuación se puede apreciar cada una de fallas presentes en los motores
eléctricos estudiados, como su nivel de recurrencia, tal como se muestra en la Figura
6.
Figura 6. Fallas presentes en los motores eléctricos
83
De acuerdo a las fallas presentadas y su nivel de recurrencia, se presentan a
continuación las actividades a realizar para solventar estas incidencias, tal como se
muestra en la Tabla 22.
Tabla 22:
Zona de fallas, recurrencia y actividades a realizar.
Zonas de Fallas Recurrencia Actividades
Cojinetes
4
Rellenar cojinetes para darle uno holgura de 15
a 20 centésimas con respecto al eje.
(Rebabitado).
Rotor 4 Tomar medidas del eje, Rellenar eje y
Mecanizarlo.
Bobinas del estator
3
Picar corona del motor.
Tomar conexión del motor.
Calibrar alambre.
Contar paso polar.
Enumerar bobinas del estator.
Filtros de purificación 3 Remplazar filtros de purificación
Difusor de aire 3 Cambio de difusor de aire interno
Aislamiento
Lavado químico del estator con disolvente
dieléctrico.
84
2 Horneado.
Megado.
Barnizado
Horneado final.
Ventilador 1 Remplazar ventilador.
Mangueras de lubricaciòn
1
Remplazar manguera ya que generalmente
vienen agrietadas y produce derramamiento de
aceite al estator.
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En el Diagrama de Ishikawa se analizaron cada una de las fallas más comunes que se mostraron en la grafico anterior, reflejando
con mayor precisión cada una de las causas que pudieron originar estas incidencias en los motores eléctricos, tal como se
muestra en la figura 7.
86
CONCLUSIONES
1. El diagnostico de la situación actual de los motores eléctricos que llegan a la
empresa, se obtienen a partir de las pruebas realizadas previamente, este
diagnostico fue de importancia para la investigación realizada pues permitió
mostrar las condiciones en las cuales se encontraban los equipos antes de
llevar a cabo el servicio, para poder así saber las posibles fallas presentadas en
ellos, y de esta forma realizar el análisis que permitió conocer su nivel de
recurrencia , como la causa de también su origen.
2. El determinar las especificaciones técnicas de los motores es un paso
importante antes de realizar el servicio de manteniendo y reparación, pues
permitió llevar un control de cada equipo, como también mostrar las
características propias de cada motor eléctrico en fichas técnicas de modo que
se apreciase mucho mejor y de manera separada al plan de mantenimiento en
general.
3. Luego de conocer el estado de cada motor, saber sus posibles fallas, y
determinar sus especificaciones técnicas, finalmente se llevó a cabo el servicio
a realizar, esto de acuerdo a las pruebas arrojadas en el diagnostico inicial,
todo esto se realizó para poder establecer con certeza que actividades de
mantenimiento y reparación requería cada motor para su óptimo
funcionamiento.
4. Se elaboró un plan de mantenimiento que se ajustase a los requerimientos de
la empresa, el mismo reflejó las especificaciones técnicas de los motores, así
como el diagnostico inicial y final, los trabajo recomendados a realizar y
evidencia fotográfica, información necesaria para conseguir finalmente el
análisis de fallas de los motores eléctricos.
5. El Análisis de fallas ayudó a la organización a tener una información
consistente de las fallas que presentan comúnmente los motores eléctricos, su
87
nivel de recurrencia, y su causa raíz, permitiendo así saber con mayor
exactitud la causa del problema, solucionándolo desde su raíz para evitar que
vuelva a presentarse, logrando así minimizar el tiempo de entrega de los
equipos y por ende satisfaciendo a sus clientes.
6. La investigación realizada, permitió a la empresa llevar un control más exacto
de los trabajos que realizan, el tipo de servicio que prestan, las características
técnicas de cada uno de los equipos y cada una de las fallas presentadas en
ellos.
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RECOMENDACIONES
1. La empresa debe mantener el desarrollo de los informes técnicos iniciares y
finales que están siendo elaborados, y en especial continuar con el registro de
las fallas presentadas en cada equipo al cual se le presta el servicio de
mantenimiento y reparación.
2. Para que los trabajos de mantenimiento y reparación de los equipos sean
eficientes es necesarios mantener el control, la planeación del trabajo y la
distribución correcta de la fuerza humana. De esta manera la organización
lograra reducir costos, tiempo de paro de los equipos de trabajo y mayor
productividad.
3. Mejorar la comunicación entre los distintos departamentos de la empresa.
4. Capacitar a los trabajadores para que den un buen uso a las máquinas y
herramientas según las funciones para las que fueron creadas, evitando la
aplicación de herramientas en actividades que no estén inmersas en su
aplicación.
5. La empresa puede aprovechar a los pasantes como recurso para lograr
objetivos específicos en diversas áreas, para ello deberá contratar más
pasantes a través del Convenio Fundación Educación Industria (FUNDEI).
6. Mejor organización en cuanto a las actividades de trabajo.
7. Organizar los equipos y maquinas de trabajo.
8. La empresa debe Invertir en equipos novedosos que detecten las fallas de los
motores eléctricos de manera mas precisa y detallada para mejorar así la
calidad del servicio y la productividad de la empresa.
9. Correcto uso de los implementos de seguridad.
10. La empresa debe Reflejar en un informe el mantenimiento hecho a los equipos
propios de la empresa, cada vez que este se lleve a cabo, mostrando en el los
recursos empleados, el personal utilizado, la fecha y las actividades realizadas.
89
11. El tutor académico debe conectarse con el tutor industrial, para aclarar dudas
y evitar opiniones contrarias, que puedan impedir el desarrollo de las
actividades estipuladas en el cronograma.
12. La UNEG puede generar mayor interacción entre pequeñas y medianas
empresas privadas, para ampliar el campo de trabajo de futuros pasantes.
90
REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS
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fallas en motores asincrónicos Montevideo, Uruguay: Facultad de Ingeniería, Universidad de Montevideo.
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Argentina: Escuela de Ingeniería eléctrica, Universidad Tecnológica. Daza, G. (2007). Vibraciones mecánicas. Valparaíso: Universidad Técnica
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electricos.html [2012, 10 de abril del]. Guerrero, C. (2010). Las Principales fallas de los motores eléctricos en Costa
Rica Costa Rica: Escuela de Ingeniería Electromecánica, Instituto Tecnológico de Costa Rica.
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Instalación y mantenimiento de motores eléctricos trifásicos (2002, 12 de agosto). Santa Lucia: Instituto Técnico de Capacitación y
Productividad. Recuperado el 23 de abril del 2012 de http://es.scribd.com/jheffred18/d/29297042-Instalacion-y Mantenimiento-de-Motores-Electricos-Trifasicos-Modulo-10. html.
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de Sonora. Recuperado en http://aclindustrial.blogspot.com/2008/08/fallas-en-los-motores-elctricos.html [2012, 7 de abril].
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Tecnológica de Puebla. Recuperado en
http://es.scribd.com/doc/49679080/64/Mantenimiento-de-motores-electricos [2012, 21 de abril].
91
Sacristán, F. (2001). Manual del mantenimiento integral en la empresa.
Madrid: FC Editorial.