Mike Howell, PE
Especialista de Soporte Técnico de EASA

Identificar los cables no marcados en los motores trifásicos es una tarea común para los técnicos de los centros de servicio.

Para bobinados con 6 cables, vea el artículo de Chuck Yung publicado en la revista Currents en mayo de 2008: “Identifying Unmarked Leads of 6-Lead Motors With 1 or 2 Windings.” y para devanados con 9 cables, vea el artículo de Tom Bishop publicado en la revista Currents en abril de 2011: “Identifying 9 unmarked leads of three-phase motors.” 

Este artículo explica una forma de numerar los cables en máquinas con 12 cables de salida, con devanados configurados como lo muestra la Figura 1. Usar 12 cables de salida permite a los fabricantes ofrecer múltiples opciones de voltaje y diferentes métodos de arranque con el mismo devanado. Sin embargo, si faltan algunas o todas las marcas de los cables, asignarles marcas válidas puede resultar bastante complicado. Si bien el procedimiento que se describe en este artículo funciona correctamente, requiere equipo especializado y al menos un desmontaje parcial de la máquina.

En este ejemplo se utilizará un devanado convencional de 4 polos con 12 grupos, pero el procedimiento se puede aplicar a cualquier devanado válido con 12 cables, teniendo en cuenta las variaciones en el número total de grupos y su posición dentro del estátor.

Que será necesario para esto

• Multímetro (para verificar continuidad)
• Una fuente de CC (para energizar y verificar polaridad)
• Cámara termográfica (para identificar visualmente los grupos energizados)
• Detector de polaridad (imán, brújula o herramienta digital para verificar la polaridad magnética)
• Plantilla de conexiones (EASA's Internal Connection Diagrams for Three-Phase Electric Motors; go.easa.com/ICD)

Iniciemos paso a paso

1. Identifique las parejas de cables

• Use el multímetro para encontrar los dos cables que tienen continuidad. Estos representan los seis circuitos dentro del estator.
• Marque con cinta de papel cada pareja de cables para facilitar la identificación.

La Figura 3 representa doce cables numerados para motores NEMA e IEC, en seis parejas y una plantilla de conexiones en blanco para un devanado de 4 polos y 12 grupos de bobinas.

2. Marcado inicial de los cables

o Seleccione una pareja de cables y marquela como U1 y U2 (IEC) o 1 y 4 (NEMA). Estas marcas permanecerán fijas durante todo el proceso. 

3. Energice y visualice

• Haga circular corriente continua (CC) a través de la primera pareja de cables (1 y 4). Si el devanado está configurado correctamente, la temperatura aumentará en la mitad de una fase. 
• Utilice la cámara termográfica para observar qué grupos de bobinas se calientan y marquelos en la plantilla de conexión de bobinado. 

La Figura 4 representa el flujo de corriente por la primera pareja de cables y los grupos energizados indicados en la plantilla de conexiones.

4. Conexión en serie para identificar la fase

• Seleccione otra pareja de cables y conectela en serie con la primera.
• Inyecte corriente continua (CC) por el nuevo circuito en serie.
• Use la cámara termográfica para verificar el calentamiento de los cuatro grupos.
• La fase correcta para un devanado de 4 polos con doce grupos mostrará 4 grupos espaciados 90°. 
• Pruebe diferentes parejas de cables hasta que identifique los grupos correctos para la primera fase.

La Figura 5 muestra las imágenes térmicas después de energizar la primera pareja de cables (Izq) y las dos parejas de cables correctas (Der) para la primera fase. Note que este es un devanado de 4 polos conectado en polos saltados (skip pole) por lo que los grupos energizados en la imagen de la izquierda están separados 180 grados.

5. Verificación de la polaridad

• Use un detector de polos o una brújula para verificar la polaridad magnética (NSNS o SNSN) en cada grupo energizado.
• Si detecta exactamente cuatro polos (número de polos de la máquina), la fase ha sido identificada de forma correcta.
• Si no, invierta las conexiones de la segunda pareja y repita la prueba.

La Figura 6 representa los grupos y la polaridad correcta para la primera fase. Si se selecciona la segunda pareja de cables incorrecta, los grupos energizados no estarán separados 90 grados. Si el devanado está conectado en polos adyacentes, la polaridad incorrecta de la segunda pareja de cables producirá 6 polos y si ha sido conectado en polos saltados, la polaridad incorrecta de la segunda pareja de cables producirá ocho polos.

6. Marcado y Documentación

• Una vez confirme la fase, marque los cables como 1 (U1), 4 (U2), 7 (U3), y 10 (U4).
• Marque el estátor (utilizando notas adhesivas, un marcador apto para acero, etc.) para indicar el centro y la polaridad de cada grupo. 

7. Repita el procedimiento para las demás fases

• Seleccione otros cuatro cables, conectelos en serie y repita todos los pasos de nuevo.
• Asegúrese que la polaridad alterna con las fases identificadas previamente.
• Marque las otras fases. Ej. 3 (W1), 6 (W2), 9 (W3), 12 (W4) or 2 (V1), 5 (V2), 8 (V3), 11 (V4).

8. Verificación y Prueba

• Después de marcar los 12 cables se puede hacer una prueba de estator abierto (impedancia) y una de impulso (surge) para aumentar la confiabilidad de los resultados.
• Una vez ensamblado, energice el motor al voltaje y con el método de arranque designado para asegurar su correcta operación.

Consejos prácticos

• Cámara termográfica: Acelera considerablemente la identificación al confirmar visualmente a qué fase pertenece cada bobina. Esto es mucho más rápido que un método de ensayo y error. Existen muchas opciones económicas disponibles que son suficientes para esta actividad y que pueden utilizarse para diversos fines, como trabajos de inspección y prueba de núcleos. 
• Herramientas de polaridad: Para comprobar la polaridad magnética, basta con usar detectores de polos económicos o herramientas digitales. Si bien muchos teléfonos inteligentes también pueden hacerlo, tenga en cuenta que la intensidad del campo probablemente superará los límites permitidos, lo que hace que esta opción sea poco práctica. 
• Ajustes de la fuente de CC: Utilice la corriente suficiente para observar los cambios de temperatura, pero no exceda la corriente nominal de la máquina. Para máquinas grandes, lo ideal es una fuente de alimentación de alta corriente; para máquinas pequeñas, incluso una batería (o un cargador de baterías) puede ser suficiente (aunque más lenta). Si no dispone de una fuente de alimentación de CC de gran capacidad, alimente los circuitos con CA para identificar los grupos y, a continuación, con CC de bajo voltaje para comprobar la polaridad. 
• Marcación permanente: Marque siempre de forma clara los cables para evitar confusiones futuras.

Conclusión
El procedimiento de EASA para identificar los cables no marcados en motores trifásicos con 12 terminales agiliza esta tarea compleja. Como en la mayoría de las tareas, existen diferentes maneras de realizarla, y conviene utilizar la que mejor se adapte a sus necesidades. EASA busca constantemente mejorar la asistencia a sus miembros, así que no dude en compartir su método si considera que ahorra tiempo. Por ejemplo, un miembro utiliza un autotransformador monofásico y un osciloscopio para identificar cables sin marcar. Este método podría incluirse en un artículo futuro.

DISPONIBLE EN INGLÉS