El devanado del motor está enrollado principalmente con múltiples vueltas de cables conductores. Un cortocircuito entre espiras ocurre cuando el aislamiento entre espiras de conductores adyacentes dentro del mismo devanado se daña, lo que provoca contacto eléctrico entre los cables. Después de que surge un cortocircuito, se producirá una corriente anormal en la bobina y un sobrecalentamiento local, lo que provocará un sobrecalentamiento del motor, un ruido anormal y una reducción de la potencia de salida. En casos severos, el devanado se quemará.
El cortocircuito entre espiras del devanado es un fallo típico del propio motor que provoca corrientes trifásicas desequilibradas. La variación de corriente que sigue a esta falla sigue patrones regulares distintos, que difieren significativamente del desequilibrio de corriente causado por fallas en el suministro de energía o en el circuito, lo que la hace altamente identificable en el sitio.
La característica principal de esta falla es que la corriente de la fase en cortocircuito se vuelve anormalmente alta, mientras que las corrientes de las otras dos fases son ligeramente más bajas con amplitudes aproximadamente iguales. El grado de desequilibrio de las corrientes trifásicas supera con creces el límite estándar del 10%.
Las vueltas efectivas del devanado de fase defectuoso disminuyen debido al cortocircuito entre espiras, lo que reduce en gran medida la resistencia del devanado y la reactancia inductiva. Con una tensión de alimentación trifásica equilibrada, la corriente de la fase defectuosa aumenta bruscamente. Cuantas más espiras se cortocircuiten en el devanado de fase, mayor será el aumento de corriente y más grave será la avería. Un cortocircuito menor entre espiras produce efectos equivalentes a una operación de sobrecarga, mientras que un cortocircuito grave entre espiras provoca sobrecalentamiento local instantáneo y formación de arcos.
En los motores dañados por un cortocircuito entre espiras, los devanados bifásicos permanecen intactos mientras que una fase está completamente carbonizada y ennegrecida, presentando la característica actual típica: una fase con corriente excesiva, las otras dos fases equilibradas y más bajas.
Además del desequilibrio de corriente, en el motor aparecen evidentes condiciones de funcionamiento anormales. La grave asimetría del campo magnético trifásico intensifica la ondulación del par, lo que provoca aumentos notables en la vibración y el ruido de funcionamiento. Mientras tanto, el devanado de la fase defectuosa se calienta rápidamente con un fuerte aumento de temperatura y en poco tiempo alcanza un punto de ebullición.
Si continúa el funcionamiento continuo, el sobrecalentamiento acelera el envejecimiento y la rotura del aislamiento, convirtiéndose gradualmente en un cortocircuito entre fases, una falla a tierra y, en última instancia, un desgaste del devanado del motor.
Además, el desequilibrio de corriente no es evidente en condiciones sin carga para cortocircuitos menores entre espiras. Una vez que el motor esté bajo carga, el desequilibrio de las corrientes trifásicas se amplificará rápidamente, lo que puede provocar fácilmente el disparo de la protección contra sobrecarga del motor.
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