Hay cinco tipos de pérdidas en un motor de inducción:
Pérdida del núcleo en el estator y el rotor: estas pérdidas pueden aumentar si se aplica una presión excesiva en el núcleo o al dañar el aislamiento interlaminar (la capa muy delgada de aislamiento entre cada laminación en el estator y el núcleo del rotor). Este tipo de pérdidas no cambian significativamente con la carga del motor, siempre que el motor funcione con un voltaje y frecuencia fijos. A su vez, pueden resultar mayores si el motor se alimenta desde un convertidor de frecuencia variable.
Pérdidas I2R del estator: este tipo de pérdidas se pueden reducir aumentando el área de la sección transversal del conductor y / o disminuyendo la longitud media de giro. Por el contrario, realizar cambios en la configuración del devanado puede aumentar estas pérdidas, no obstante, algunos cambios como aumentar el área de la sección transversal las reducirán. Estas pérdidas aumentan significativamente a medida que aumenta la carga y pueden ser mayores cuando el motor se alimenta desde un convertidor de frecuencia variable, al igual que las pérdidas del nucleo.
Pérdidas I2R del rotor: estas pérdidas aumentarán si la densidad de flujo se reduce como resultado de un cambio en el devanado del estator o si aumenta la resistencia de la jaula del rotor. También pueden aumentar debido a cambios o daños en los conductores del rotor de un motor de jaula de ardilla. Una manera de reducir este tipo de pérdidas puede ser mecanizar el diámetro del rotor ya que, un corte para aumentar el entrehierro puede reducir las pérdidas a expensas del factor de potencia; sin embargo, un aumento demasiado grande del entrehierro las aumentará. Si se mecaniza un rotor cada vez que se repara, tarde o temprano el entrehierro se convertirá en un problema. Es por ello que esta práctica no es considerada como conveniente para los reparadores. Estas pérdidas, al igual que las del estator, aumentan significativamente a medida que aumenta la carga y pueden ser mayores cuando el motor se alimenta desde un convertidor de frecuencia variable.
Pérdidas por fricción y viento: este tipo de pérdidas puede aumentar por varios factores, en primer lugar por rodamientos mal ajustados o engrasados excesivamente. En segundo lugar, por un mal uso de la lubricación y los sellos. El exceso de lubricación no solo puede reducir la eficiencia del motor sino también provocar un sobrecalentamiento local, el cual puede acortar la vida útil del rodamiento drásticamente. Cuando la aplicación y el entorno exigen la confiabilidad de los rodamientos sellados, se espera un aumento en la temperatura del rodamiento y de las pérdidas por fricción. Es por ello que, otra alternativa puede ser instalar sellos sin contacto o aisladores de rodamientos, ya que excluyen los contaminantes sin causar fricción. En tercer lugar, otra causa de este tipo de pérdida puede estar dada por la instalación de un ventilador, en donde el diámetro del mismo es el factor principal ya que un ventilador con un diámetro menor mueve considerablemente menos aire que uno con un diámetro mayor. Por ende, se necesita más energía para impulsar un ventilador de mayor diámetro, esa energía desviada es energía perdida, por lo tanto reduce la eficiencia del motor. En este punto lo recomendable es que frente al cambio de un ventilador, el sustituto sea un reemplazo idéntico del ventilador dañado. Otro punto a tener en cuenta aquí es mantener despejados los conductos de aire, es decir, los conductos y canales en el marco o núcleo a través del cual pasa el aire de refrigeración. Los conductos o canales bloqueados pueden reducir la fricción y la pérdida de aire, a su vez el efecto de enfriamiento reducido aumentará otras pérdidas como la del estator. Las pérdidas por fricción y viento, al igual que las pérdidas del núcleo, no cambian significativamente con la carga del motor, siempre que el motor funcione con un voltaje y frecuencia fijos.
Pérdidas de carga: los flujos armónicos de alta frecuencia que se producen cerca de las superficies del entrehierro del estator y el núcleo del rotor son una fuente importante de este tipo de pérdidas. Estos flujos son causados por la interacción magnética del estator y los dientes del rotor. Estas pérdidas pueden aumentar si las superficies del entrehierro de las laminaciones se manchan juntas, si el entrehierro es desigual o si el núcleo del rotor se desplaza axialmente con respecto al estator. Además, aumentan significativamente a medida que aumenta la carga del motor, al igual que las pérdidas del rotor y del estator.
Fuente: Good Practice guide to maintain motor efficiency. EASA INC, 2021.
