2. Mejores prácticas de medida para localizar averías en
motores y variadores de velocidad
• Gracias a estos ejercicios aprenderá a conectar y configurar
correctamente los instrumentos de medida y verificación para
mejorar sus habilidades en la localización de averías en variadores
de velocidad y motores
• Estos ejercicios le permitirán practicar medidas clave utilizando
un variador de velocidad y un motor en un entorno de laboratorio
controlado
Abril de 2011 2Ejercicios prácticos - motores y accionamientos Fluke
3. Índice
Abril de 2011 3
• Puntos de medida eléctrica de la unidad de demostración
– Perspectiva general rápida del sistema de
demostración
• Módulo B- Ejercicios prácticos de entrada del
accionamiento
– Simular la señal de control del accionamiento
• Simular señal de control de 4 – 20 mA
• Simular señal de control de 0 – 10 V
– Medidas en la entrada del variador de velocidad
utilizando el Fluke-435
• Medidas de tensión básicas
• Medida de armónicos
• Captura de corriente de arranque
• Potencia y energía
• Módulo C- Ejercicios prácticos del accionamiento y de
salida
– Medidas en el variador utilizando el ScopeMeter
Fluke 190-204
– Captura de la señal PWM en la salida del variador
• Nivel de salida de señal PWM
• Medida de tensión pico PWM
• Observación de detalles de la señal PWM
• Medida de corriente de salida del variador
• Medida de voltios por hercio de salida del
variador
• Voltios por hercio TrendPlot™ de salida
del variador
• Módulo D – Ejercicios prácticos del motor y el tren
de transmisión
– Medidas en el variador utilizando un multímetro
digital y pinza
• Carga del motor
• Medidas de corriente - funcionamiento
monofásico del motor
– Pruebas de vibraciones del tren de transmisión
del motor
Ejercicios prácticos - motores y accionamientos Fluke
4. Puntos de medición eléctrica de la unidad de demostración
Ejercicio práctico
Abril de 2011 4
• Fusible de entrada
[5 A, 250 V 1,25 pulg. (3 cm)]
• Entrada tensión CA línea (L1),
neutro (N) y tierra (GND)
• Bus de CC salida positivo
y negativo
• Entrada corriente CA
• VFD CA salida corriente/tensión
trifásica
• Entrada analógica
Ejercicios prácticos - motores y accionamientos Fluke
5. Funcionalidad clave de unidad de demostración
Abril de 2011 5Ejercicios prácticos - motores y accionamientos Fluke
7. Medidas en la salida del variador de velocidad
Ejercicio práctico
• Utilizando un osciloscopio portátil de alta resolución puede validar
totalmente la calidad de la señal modulada por ancho de pulso
(PWM) en la salida del variador de velocidad
• Podrá identificar los fenómenos clave que impactan en
el rendimiento de la instalación del motor
– Niveles de tensión y corriente
– Picos de tensión o transitorios que provocan un calor excesivo
y fallos prematuros del devanado
– Trazar la relación de voltios a hercios en la salida del
accionamiento, analizando las características de par del
accionamiento
Abril de 2011 7Ejercicios prácticos - motores y accionamientos Fluke
8. Medidas en el variador de velocidad utilizando el Fluke
190-204 ScopeMeter
• Configuración inicial
1. Asegúrese de que el sistema
de demostración esté
apagado antes de realizar
las conexiones
2. Conecte la sonda roja de
la entrada A a L1 y conecte
la referencia de tierra a L2
3. Conecte la sonda azul de
la entrada B a L2 y conecte
la referencia de tierra a L3
4. Conecte la sonda gris de
la entrada A a L3 y conecte
la referencia de tierra a L1
Canal A Canal B
Canal C
¡Advertencia! Utilice
únicamente un
osciloscopio con
entradas diferenciales
flotantes!
Abril de 2011 8Ejercicios prácticos - motores y accionamientos Fluke
9. Configuración del ScopeMeter®
1. Configure el ScopeMeter® con los
parámetros predeterminados de
fábrica
– En primer lugar, asegúrese de que
el ScopeMeter esté apagado
– Apague el ScopeMeter® ON
mientras pulsa la tecla
– Escuche un doble pitido
– Suelte la tecla
Ahora el ScopeMeter® se ha restablecido
a los valores predeterminados de fábrica
USER
USER
Abril de 2011 9Ejercicios prácticos - motores y accionamientos Fluke
10. Configuración del ScopeMeter®
• Defina Glitch a OFF
– Pulse , aparece el siguiente menú
– Seleccione WAVEFORM OPTIONS con
– Seleccione Glitch Off utilizando y confirme con
– Cierre con
SCOPE
F4
ENTER
F4
Abril de 2011 10Ejercicios prácticos - motores y accionamientos Fluke
11. Configuración del ScopeMeter®
• Defina AUTO SET ADJUST a
Unchanged
– Pulse y seleccione
utilizando
– Acceda al menú Auto Set
Adjust pulsando
– Seleccione UNCHANGED con
y confirme con
posteriormente CLOSE con
USER
F1
ENTER
ENTER
F4
Abril de 2011 11Ejercicios prácticos - motores y accionamientos Fluke
12. Configuración del ScopeMeter®
• Conecte las entradas A, B y C, pulsando
• Pulse
• La posición vertical de cada trazo puede
cambiarse seleccionando la entrada y
• Repita esto para la entrada y
A B C
MANUAL
AUTO
A
MOVE
B C
Abril de 2011 12Ejercicios prácticos - motores y accionamientos Fluke
13. Configuración del ScopeMeter®
• Conecte el limitador de ancho de banda
para suprimir los efectos de modo
común no deseados
– Pulse y seleccione
con
– Seleccione 20 kHz (HF reject) con
– Confirme con
– Repita esto para la entrada y
A
F4
ENTER
B C
Abril de 2011 13Ejercicios prácticos - motores y accionamientos Fluke
14. Configuración del ScopeMeter® (opcional)
• Bloqueo conjunto de la configuración del atenuador de la entrada A, B y C
– Pulse y manténgalo pulsado
– Ahora pulse y posteriormente
– Suelte
– Ahora la sensibilidad de la entrada A, B y C puede cambiarse
simultáneamente con el botón RANGE
– Los botones de las entradas , y se iluminarán
• Ahora, cualquier cambio en la sensibilidad de entrada cambiará
automáticamente todas las entradas juntas
A
B C
A mV
V
RANGE
A B C
Abril de 2011 14Ejercicios prácticos - motores y accionamientos Fluke
15. Captura de la señal PWM en la salida
del variador de velocidad
Ejercicio práctico
• Conecte la alimentación al sistema de
demostración y pulse el botón de encendido
• Ponga en marcha el variador de velocidad
pulsando START
• Ajuste la velocidad del variador con
el potenciómetro
• Ajuste la base de tiempos del ScopeMeter
o el intervalo de entrada para alcanzar una
visualización óptima de la señal PWM
Abril de 2011 15Ejercicios prácticos - motores y accionamientos Fluke
16. Medición del nivel de la señal PWM de salida
Ejercicio práctico
• Mida el valor Vpwm de
cada tensión de salida
– Pulse y seleccione
READING con
– Seleccione Vpwm
utilizando y
– Repita esto para la lectura 2
(en B) y la lectura 3 (en C)
– CLOSE con
SCOPE
F2
ENTER
F4
Abril de 2011 16Ejercicios prácticos - motores y accionamientos Fluke
17. Nivel de amplitud PWM de la salida del variador
Ejercicio práctico
• La pantalla del ScopeMeter
muestra la medida de amplitud
de las tres fases de salida
• Si estos valores difieren más
del 3%, usted tiene un problema
de desequilibrio en la salida
Abril de 2011 17Ejercicios prácticos - motores y accionamientos Fluke
18. Configuración de la medida pico a pico de la señal PWM
• Pulse y (menú de
opciones de forma de onda)
• Active glitch ON y CLOSE
• Active cursor ON pulsando y
seleccione
utilizando
• Posicione el cursor utilizando y
• Borre
SCOPE F4
CURSOR
F1
F2
CLEAR
Abril de 2011 18Ejercicios prácticos - motores y accionamientos Fluke
19. Medición de la tensión pico de la señal PWM
Ejercicio práctico
• Coloque los cursores en las “puntas” de
los picos
• La pantalla del ScopeMeter muestra una
amplitud de pico a pico de 1,04 kV
• Si el valor de pico a pico es demasiado alto,
se dañará el aislamiento de los devanados
del motor
• La causa raíz puede ser que hay cables
demasiado largos o una mala conexión
a tierra
Abril de 2011 19Ejercicios prácticos - motores y accionamientos Fluke
20. Detalles de la señal PWM
Ejercicio práctico
• Pulse el botón de la base de tiempos
para ampliar la forma de onda observando
los detalles de la señal PWM
• Utilice alternativamente ZOOM con la
actualización en tiempo real para mostrar los
detalles de los picos de la señal PWM
• Inspeccione la señal para buscar
transiciones bien definidas y marcadas de
bajo a alto y viceversa
ZOOM
TIMEs ns
Abril de 2011 20Ejercicios prácticos - motores y accionamientos Fluke
21. Medida de la corriente a la salida del variador
• Configuración inicial
1. Conecte una bobina de
múltiples vueltas a una
de las fases de salida
del accionamiento
2. Reconecte la sonda de
la entrada A
3. Conecte la pinza
amperimétrica alrededor de
la bobina de múltiples vueltas
4. Conecte la pinza a
la entrada D del ScopeMeter
(BNC verde )
Abril de 2011 21Ejercicios prácticos - motores y accionamientos Fluke
22. Configuración de la medida de la corriente a la salida
del variador
• Defina la detección de Glitch a OFF,
– Pulse después las opciones de
forma de onda seguido por
para seleccionar Glitch Off y enter
• Active la entrada D y el límite de ancho de
banda
– Pulse después las opciones de
forma de onda
– Seleccione 20 kHz HF utilizando
seguido de
• Pulse para la configuración de la
sonda
– Utilice y configure la
entrada D para corriente, 100 mV/A
D
F3
SCOPE
ENTER
F4
F4
ENTER
Abril de 2011 22Ejercicios prácticos - motores y accionamientos Fluke
23. Configuración de la medida de la corriente a la salida
del variador
• Configure la lectura de corriente
automática en la entrada D
– Seleccione y
– Pulse para seleccionar
la lectura 4
– Pulse para seleccionar On D
posteriormente
– Seleccione con la medida
Aac+dc posteriormente
SCOPE F2
ENTER
F1
ENTER
Abril de 2011 23Ejercicios prácticos - motores y accionamientos Fluke
24. Medida de la corriente a la salida del variador
Ejercicio práctico
• La pantalla del ScopeMeter ahora
mostrará múltiples lecturas en cada fase
– Vpwm en las entradas A, B y C
– Corriente ac+dc en la entrada D
Abril de 2011 24Ejercicios prácticos - motores y accionamientos Fluke
25. Configuración de la medida de V/Hz a la salida del variador
• Con la misma configuración anterior
• Configure la lectura automática de
frecuencia en la entrada D
– Seleccione y
– Pulse para seleccionar
la lectura 4
– Pulse para seleccionar Hz,
posteriormente
– Desactive la lectura 2 y la lectura 3
– Pulse para seleccionar
la lectura 2(3), posteriormente
– Utilice para seleccionar Off
– Repita para la lectura 3
SCOPE F2
F1
ENTER
F1
Abril de 2011 25Ejercicios prácticos - motores y accionamientos Fluke
26. Medida de la relación Voltios-Hercios en la salida
del variador
Ejercicio práctico
• Un parámetro importante es
la relación V/Hz del variador
del motor.
• La relación V/Hz determina
las características de par del
variador
• A velocidades más bajas,
la tensión del motor debe reducirse
para evitar el sobrecalentamiento.
• El ScopeMeter muestra tanto Vpwm
(voltios) como la frecuencia (Hz)
Abril de 2011 26Ejercicios prácticos - motores y accionamientos Fluke
27. Configuración del gráfico TrendPlot™ de la relación
V/Hz a la salida del variador
• Pulse y
• Aparece el siguiente mensaje:
• Confirme YES con
RECORDER ENTER
F3
Abril de 2011 27Ejercicios prácticos - motores y accionamientos Fluke
28. Gráfico TrendPlot™ de la relación V/Hz a la salida del variador
Ejercicio práctico
• Al utilizar TrendPlot, podemos
trazar simultáneamente Vpwm y
Hz utilizando la función de registro
sin papel
• Ambos trazos de tendencia deben
tener un comportamiento
correspondiente cuando se
cambie la velocidad del motor
• Ajuste la velocidad al máximo y
pulse el botón de marcha atrás
(entre el botón rojo y verde)
• El resultado: Vpwm y la frecuencia
tienen una relación constante.
Abril de 2011 28Ejercicios prácticos - motores y accionamientos Fluke
We use this setup to measure the output voltage in a delta configuration.
The floating inputs allow us to select the ground reference at difference points.
This makes the use of differential amplifiers unnecessary
Connect the Probes to the ScopeMeter inputs
Red probe to red BNC input
Blue probe to blue BNC input
Grey probe to grey BNC input
The build in Low pass filter makes the use of Low Pass Filter Probes unnecessary
Locking the attenuators of 2, 3 or 4 inputs makes measurements easy and it is time saving.
The 3 Vpwm reading are available at the top of the screen.
Color of the reading corresponds with the color of the waveform
Unbalance creates power loss of the motor, The apparent power will increase , PF will decrease and motor will heat up.
Use the procedure used in the theory discussion to calculate the % deviation
Transients up to 8ns are visible now.
If you compare this with a 199C screen you can see that the 190 series II can capture more details
Voltages above 1kV as shown here can harm your motor.
These high peaks can only be measured safe with a 600V CAT IV/ 1000V CAT III instrument
The Fluke 190 series ScopeMeter® is the only oscilloscope which can do this.
Use i200s in 20A range setting.
Use i200s in 20A range setting.
These high peaks can only be measured safe with a 600V CAT IV/ 1000V CAT III instrument
The Fluke 190 series ScopeMeter® is the only oscilloscope which can do this.
Use i200s in 20A range setting.
TrendPlot is a unique feature found only on Fluke ScopeMeter® it plots automatic scope or meter measurements over time, giving a clear picture of signal characteristics like drift, fluctuations intermittent changes (drop-outs or surges)
In this application it is used to plot the relationship of volts and frequency as the drive speed is changed.
Use V-Hz Trend setup
Set speed to Full and press reverse button (between red and green button)