Tom Bishop, P.E.
Especialista Sénior de Soporte Técnico de EASA

En este artículo discutiremos las pruebas de los condensadores usados en los motores eléctricos en general, así como también las pruebas asociadas al uso específico de condensadores empleados para la corrección del factor de potencia y en el arranque de los motores eléctricos (Ver Figuras 1 y 2). Para obtener información de como calcular la capacidad de los condensadores para corrección del factor de potencia y en un motor eléctrico, consulte las Subsecciones 2.10 y 2.11 del Manual Técnico de EASA.

Preparación de las pruebas
Nota: Al realizar este u otro trabajo eléctrico, asegúrese de cumplir con todos los procedimientos de seguridad industrial. Si la tensión del condensador no sobrepasa los 600 v, conecte una resistencia de 15-20 kilohmios y de al menos 5 vatios, entre los dos terminales del condensador durante 10 segundos para descargar cualquier capacitancia residual. Conecte un voltímetro de CC en los dos terminales del condensador y verifique que el voltaje cae a cero. Si existe alguna carga residual se apreciará un voltaje que decae gradualmente mientras el voltímetro descarga el condensador. Si la tensión del condensador sobrepasa los 600 Voltios, compruebe con el fabricante del condensador el procedimiento de prueba adecuado.

Antes de probar un condensador, desconecte cualquier cable conectado a sus terminales.  

Nota: Si existen varios condensadores, desconecte cada uno a la vez y pruébelo de forma individual. A continuación, reconecte el condensador antes de probar otro condensador diferente. 

Prueba de resistencia con el multímetro
Una prueba sencilla pasa/no pasa consiste en ensayar el condensador utilizando un multímetro para ver si desarrolla carga capacitiva. Si utiliza un instrumento análogo (método preferido), seleccione la escala en kilohmios y conecte las puntas del multímetro a los terminales del condensador. La batería interna del ohmímetro aplicará un voltaje a través del condensador; la corriente inicial será alta y luego caerá rápidamente a medida que se carga el condensador.

El comportamiento de la resistencia medida por el instrumento será inverso al cambio de la corriente. Es decir, la resistencia aumentará rápidamente hasta un valor por arriba del que el instrumento puede medir, esencialmente “infinita”. De forma similar, se puede utilizar un multímetro digital (DMM) seleccionando la escala de ohmios. El inconveniente al comparar un multímetro digital con uno análogo, es que con el digital puede ser difícil detectar el rápido incremento en la resistencia. Si el condensador pasa esta prueba, esto demuestra que es funcional. Sin embargo, esta prueba no indica que el condensador tiene su capacitancia nominal. Para detectar un condensador en corto se puede usar cualquier tipo de multímetro, seleccionando la escala de ohmios y conectándolo a los dos terminales del condensador. Esencialmente, una medida de “Cero” ohmios indica un condensador en corto. Así mismo. inspeccione visualmente el condensador para detectar cualquier defecto obvio como fisuras, fuga de aceite o una carcasa deformada, Si se trata de un condensador de gran capacidad protegido con un fusible, verifique el fusible. Si está abierto, esto indica que el condensador está en corto.

Prueba con un capacímetro
La capacitancia normalmente se expresa en microfaradios. Para determinar los microfaradios, utilice un capacímetro (medidor de capacitancia) y conéctelo entre los terminales del condensador. Los microfaradios son importantes en aplicaciones como condensadores de arranque y marcha de los motores monofásicos. porque estos valores afectan el torque del motor, así como también su corriente de trabajo, si el motor tiene un condensador de marcha.

En general, la capacitancia debe estar dentro del 20 por ciento del valor nominal indicado (que puede ser un rango). Un condensador abierto normalmente cargará rápidamente y tiene una capacitancia extremadamente alta (normalmente por fuera de la escala). Al contrario, un condensador en corto tendría una capacitancia muy baja o “cero”. Si la lectura de los microfaradios fluctúa (sube y baja), probablemente el condensador tendrá un arco interno y deberá ser reemplazado.

Un condensador que no ha sido usado durante mucho tiempo podría requerir ser “reformado” para restaurar su carga capacitiva. No existen valores establecidos para determinar lo que se denomina largo tiempo, pero un condensador que no haya sido utilizado durante más de un año probablemente necesita ser reformado. Consulte el manual del fabricante para determinar cuál es el tiempo de inactividad establecido y el procedimiento requerido para reformar el condensador.

Si existen varios condensadores, como los utilizados para el arranque de motores con potencia fraccionarias y la capacitancia nominal se conoce, mida la capacitancia de todo el circuito y compárela con la capacitancia nominal. Esta prueba comprueba que la interconexión de todos los condensadores es correcta. La capacitancia en microfaradios de los condensadores varía inversamente a como lo hacen las resistencias en serie o en paralelo. Es decir, la capacitancia de los condensadores en paralelo es la suma de la capacitancia de cada condensador (Capacitancia Total = C1 + C2 ...+Cn) y la capacitancia de los condensadores en serie se determina de la misma forma que cuando se suman las resistencias en paralelo (Capacitancia Total = 1/(1/C1 + 1/C2 ...+1/Cn).

Por ejemplo, la capacitancia total de 2 condensadores de 400 microfaradios conectados en paralelo sería 800 microfaradios (400 + 400). Si los mismos condensadores se conectan en serie el resultado sería de 200 microfaradios [1/(1/400) + (1/400)].

Fallos
En general, los fallos tempranos obedecen a corto circuitos y los que suceden después de mucho tiempo de trabajo a circuitos abiertos. Estos últimos predominan en los condensadores electrolíticos (Ej. Condensadores de arranque) porque el electrolito se seca.

La vida del condensador se ve afectada por factores como el voltaje aplicado, que puede exceder el voltaje nominal del equipo y a las temperaturas del ambiente y de trabajo. Los condensadores de potencia como los usados en aplicaciones con drives y para corrección del factor de potencia tienen una vida útil que varía con los sobrevoltajes de una forma inversa a la exponencial.

Por ejemplo, un sobrevoltaje del 10% reduce la vida del condensador casi a la mitad. Al igual que en los devanados del motor, la vida del condensador de potencia se reduce a la mitad por cada 10°C de incremento de temperatura en la carcasa. Lo inverso a estas dos reglas también aplica, por lo que la vida del condensador aumenta exponencialmente con la reducción del voltaje y la temperatura.

Un capacitor de arranque de un motor se puede dañar o destruir por sobrecalentamiento si se energiza durante más de unos pocos segundos. Las condiciones de sobrevoltaje repetitivas en un condensador de arranque pueden ocasionar la reducción de la capacitancia (microfaradios). También, la presencia de un agujero en el condensador indica sobrepresión interna más comúnmente asociada al deterioro con el tiempo. Un condensador de marcha se puede dañar por sobrevoltaje continuo o por sobrevoltaje transitorio.

DISPONIBLE EN INGLÉS

Categories: Technical topics, AC motors, Miscellaneous, Testing, Motor testing

Tags: Capacitors

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