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Aprovechando al máximo la prueba de factor de potencia tip-up

Publication date: 
April 2017
Author(s): 
Chase Fell, Precision Coil and Rotor
Type of media: 
Article

Un aislante ideal no permite el flujo de la corriente de fuga. El factor de potencia de un aislante se define como el coseno del ángulo de fase entre el voltaje y la corriente. En un aislante ideal, la corriente adelanta al voltaje exactamente 90 grados y en este sistema ideal el factor de potencia sería cero. Los sistemas de aislamiento de las bobinas de los motores y generadores eléctricos tienen pérdidas inherentes que causan el flujo de corrientes capacitivas y resistivas (Ver Figura 1). Para estos aislamientos, el factor de potencia no puede ser cero. 

El factor de potencia tip-up (FP) se utiliza comúnmente para medir la calidad de las bobinas nuevas y devanados fabricados para motores y generadores de C.A. de 6 kV o tensiones superiores. En los sistemas de aislamiento modernos de los devanados estatóricos, el factor de potencia y el factor de disipación dieléctrica son casi los mismos (Ver Figura 2). La prueba de FP tip-up puede ser útil para verificar la calidad del proceso de fabricación del bobinado, el comportamiento del material aislante, la consolidación de los conductores, la uniformidad del encintado del muro aislante y la condición del curado de la resina. Una vez el sistema de aislamiento alcance el voltaje de inicio de efecto corona (CIV), la descarga parcial (DP) cortocircuitará efectivamente algo de la capacitancia del aislamiento y el factor de potencia aumentará. La prueba FP aplica a bobinas individuales tratadas con impregnación por presión y vacío (VPI) y bobinas resin-rich, así como también a bobinados completamente curados. La prueba de factor de potencia tip-up no aplica a pruebas en banco de bobinas VPI sin curar (verdes) o para evaluar bobinados completos pre-procesados VPI. 

En los centros de servicio, la prueba de factor de potencia tip-up puede ser útil para verificar la calidad de un sistema de bobinas recién instalado, incluyendo la eficacia del proceso VPI. La prueba FP de los bobinados en servicio puede establecer una medida de referencia para el mantenimiento por análisis de tendencias. Esta prueba FP en servicio puede identificar potencialmente el envejecimiento del muro aislante, ya que la capacitancia entre el conductor de cobre y el núcleo del estator, generalmente se reduce a medida que se presenta separación de las cintas (delaminación) y/o burbujas de aire en el aislamiento (voids), entre las bobinas y el núcleo. La separación de las cintas de aislamiento normalmente aparece o se acelera por el envejecimiento térmico o mecánico del bobinado. La separación de las cintas y/o las burbujas de aire en el aislamiento pueden ocasionar descargas parciales y el fallo prematuro del sistema de aislamiento. 

Topic(s): 
AC motors
Winding insulation
Alternators/generators
Motor testing