Core loss

Core loss (pérdida del núcleo)

Artículo original LEXSECO®

No toda la potencia aplicada a un motor eléctrico se convierte en trabajo

Las fuentes principales de desperdicio de energía incluyen la pérdida de bobinado (I²R), el viento, la fricción, la pérdida de carga parásita y la pérdida en núcleos de estator, rotor y armadura. Los estudios han demostrado que la pérdida de núcleos es la primera o segunda causa principal de desperdicio de energía en motores rebobinados y puede representar el 25% o más de la ineficiencia del motor en función de las condiciones de carga.

LEXSECO determinó que la indicación más importante del estado del acero del núcleo son los vatios de energía eléctrica perdidos por libra (kg) de acero del núcleo cuando el núcleo está excitado para funcionar. Los grados eléctricos comunes de acero de núcleo tienen inherentes pérdidas de prueba de Epstein que van de 1 a 2 vatios por libra (kg) según la aplicación. Este valor se incrementa hasta en un factor de 1,5 a 2 cuando este acero se encuentra perforado y ensamblado en el núcleo del motor. Este aumento puede atribuirse a una combinación de laminación, punzonado o estampado, espesor de laminación, presión de sujeción de laminación, tipo de revestimiento de aislamiento utilizado en el acero, proceso de tratamiento térmico utilizado en laminaciones perforadas, método de ensamblaje de laminación, contenido de silicio y dureza del acero, y soldaduras pesadas en la parte posterior del núcleo.

Las pérdidas del núcleo en vatios por libra (kg) se pueden dividir en histéresis y pérdidas por corrientes de Foucault. Todos los núcleos experimentan alguna pérdida inherente. El aumento de la pérdida es el resultado de daños físicos o sobrecalentamiento durante el uso o quemado de bobinados viejos. La pérdida del núcleo se disipa en forma de calor y degrada aún más el núcleo, causando una mayor pérdida de núcleos y más calor: un círculo vicioso de aumento operativo de temperatura e ineficiencia que conduce a fallas prematuras del motor. En motores DC inducidos, la pérdida del núcleo puede causar chispas y manchas en el conmutador, además de impedir el rendimiento del motor.

Un porcentaje significativo de motores tiene una pérdida de núcleo superior a lo aceptable estadísticamente. Algunos tipos especiales, como los de refrigeración hermética y motores de tracción, sufren pérdidas especialmente elevadas. Además, los mandatos gubernamentales de eficiencia hacen que la detección de las fuentes de pérdida de energía sea cada vez más importante.

La importancia crítica de las pruebas de núcleos ha sido reconocida por autoridades técnicas preeminentes, como el Comité de Ingeniería de la Asociación de Servicios de Aparatos Eléctricos (EASA). Las pautas de EASA para mantener la eficiencia del motor durante la reconstrucción requieren que los reparadores de motores realicen una prueba del núcleo del estator antes y después de desmontar el devanado. El test de Core revela problemas reparables. La prueba anterior evita perder tiempo y dinero en un núcleo que debe reemplazarse. La prueba posterior verifica que la extracción no haya dañado al núcleo.

 

¿Por qué realizar una prueba de pérdida de núcleo?

La prueba de pérdida del núcleo proporciona un método rápido y eficiente para determinar las pérdidas del núcleo que se encuentran en el acero del núcleo de estatores, rotores y armaduras. LEXSECO reconoce que la pérdida del núcleo es una causa importante de energía eléctrica desperdiciada que puede ser causada por sobrecalentamiento durante el funcionamiento o durante el quemado del devanado, así como por daños físicos. La pérdida del núcleo es superada solo por la pérdida de cobre en los devanados del motor como causa de la ineficiencia del motor. La prueba de pérdida de núcleo es el único método para determinar si un motor es capaz de funcionar con la eficiencia nominal después de la reconstrucción.

LEXSECO ha realizado variedad de pruebas en una amplia gama de motores y núcleos y creó una extensa base de datos de pruebas empíricas al desarrollar el Core Loss Tester. Además, LEXSECO ha estudiado e incorporado los datos de los fabricantes de acero eléctrico para llegar a las características de rendimiento.

 

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