Monitorización basada en condiciones (CBM) Danfoss para motores eléctricos

Monitorización basada en condiciones CBM Danfoss para motores eléctricos con alertas de mantenimiento.

Anticiparse al fallo cambia la estrategia de mantenimiento

Una parada inesperada de un motor no comienza cuando el motor deja de funcionar. Antes pueden producirse cambios en el aislamiento del devanado, las vibraciones, los rodamientos o el comportamiento de la carga. El problema es detectar esas variaciones con suficiente antelación para poder actuar.

La monitorización basada en condiciones (CBM) integrada en convertidores de frecuencia Danfoss permite utilizar información de la propia aplicación para identificar cambios respecto a unas condiciones de referencia. De esta forma, mantenimiento puede intervenir ante avisos y alarmas antes de que una anomalía derive en una avería no programada. Danfoss incluye entre sus funciones CBM la monitorización del bobinado del estátor, vibraciones, desgaste de rodamientos, envoltura de carga o par y detección de cavitación. Danfoss confirma además que la CBM está disponible en familias como iC7-Automation, iC7-Aqua e iC7-HVACR.

El convertidor también puede observar el estado del motor

Una de las diferencias relevantes de este enfoque es dónde se realiza la monitorización. Los convertidores Danfoss incorporan transductores de intensidad y pueden establecer una medición de referencia para las funciones supervisadas. A partir de esa referencia se definen umbrales de aviso y alarma contra los que se comparan los valores obtenidos durante el funcionamiento. 
 
Esto permite que parte del análisis se realice mediante edge computing en el propio convertidor, sin depender de la nube para ejecutar la CBM. En determinados parámetros, además, evita incorporar sistemas externos de adquisición únicamente para obtener información sobre el estado del motor. La documentación técnica de Ingesis confirma igualmente capacidades CBM para medir comportamiento de carga, aislamiento del motor y vibraciones dentro del portfolio Danfoss.
Monitorización basada en condiciones CBM Danfoss con métricas de estátor, vibración y carga en una instalación industrial.
Detección temprana de problemas en el aislamiento del devanado

El aislamiento es un buen ejemplo de por qué interesa observar tendencias antes del fallo. Mediante el análisis de la firma de intensidad, la función CBM puede identificar fallos de bobinado corto de vuelta a vuelta, proporcionando un aviso temprano que permite planificar la intervención antes de una avería repentina.

Danfoss indica que esta función puede trabajar con motores asíncronos (IM), motores de magnetización permanente (PM), motores en paralelo y aplicaciones con filtros de salida. Puede resultar especialmente interesante en motores sometidos a humedad y temperaturas elevadas o en motores antiguos cuyo aislamiento presenta envejecimiento.
 

Vibraciones: importa el cambio, no solo un valor absoluto

En aplicaciones de velocidad variable, interpretar correctamente una vibración exige tener en cuenta el punto de funcionamiento. En el enfoque de Danfoss, la vibración se correlaciona con la velocidad del motor, permitiendo trabajar con umbrales adaptados al estado de funcionamiento en vez de aplicar simplemente un mismo valor absoluto en todo el rango de velocidades.

La finalidad no es convertir el variador en un equipo de diagnóstico de vibraciones, sino detectar una desviación respecto al comportamiento de referencia y generar un aviso que permita investigar y programar mantenimiento. Este criterio es especialmente útil cuando la máquina trabaja continuamente a velocidades diferentes.
CBM Danfoss para monitorización basada en condiciones en una instalación industrial con Ingesis Automatización.

Del mantenimiento por calendario al mantenimiento por condición

Cambiar componentes porque «toca» puede significar intervenir demasiado pronto; esperar a que fallen significa hacerlo demasiado tarde. La CBM introduce una tercera posibilidad: utilizar información sobre la condición real del activo para decidir cuándo es necesario actuar.

Danfoss plantea esta capacidad como base para evolucionar del mantenimiento programado hacia el mantenimiento predictivo. La monitorización puede advertir de devanados deteriorados, incremento de vibraciones, problemas asociados a rodamientos o comportamientos anómalos de par, proporcionando información para actuar antes de una parada inesperada.

¿Qué impacto económico puede tener la CBM?

La justificación de la CBM no está únicamente en disponer de más información. Está en determinar si esa información permite reducir intervenciones innecesarias, averías y, sobre todo, paradas no planificadas. Danfoss recoge los resultados de un estudio encargado por la Comisión Europea que estima para programas CBM correctamente implementados un 8-12 % de ahorro frente al mantenimiento preventivo tradicional.

La misma referencia recoge reducciones del 14-30 % en costes de mantenimiento, 20-45 % en tiempo de inactividad y 70-75 % en averías, junto con mejoras de producción del 15-25 %. Son cifras de referencia y no deben interpretarse como un ahorro garantizado para cualquier instalación, ya que el retorno dependerá de la criticidad del activo, proceso, costes de parada y estrategia de mantenimiento existente.

Monitorización basada en condiciones CBM Danfoss con personal técnico en una instalación industrial.

Especialmente útil donde revisar un motor no es sencillo

Motores ubicados a distancia, equipos de difícil acceso o activos críticos son escenarios donde conocer permanentemente la condición puede tener especial valor. Danfoss señala específicamente la CBM como adecuada para ubicaciones remotas o dispositivos de difícil acceso, porque permite identificar fallos potenciales antes de que provoquen una parada del motor y del proceso asociado.

También puede ser relevante donde las consecuencias de una parada son desproporcionadamente altas. En una aplicación farmacéutica aséptica documentada por Danfoss, la monitorización en tiempo real y las alarmas personalizables se utilizaron en el sistema HVAC para proporcionar avisos tempranos y permitir actuaciones preventivas.

CBM integrada en el convertidor: análisis sin depender de la nube

Una ventaja clave de la monitorización basada en condiciones de Danfoss es que el análisis puede realizarse mediante edge computing en el propio convertidor de frecuencia. La CBM funciona de forma independiente de la nube y permite trabajar con los datos de la máquina directamente en la aplicación.

El convertidor establece valores de referencia y compara con ellos las condiciones actuales de funcionamiento para generar avisos y alarmas ante desviaciones. Así puede supervisar variables relacionadas con carga, aislamiento del motor y vibraciones, proporcionando información útil para anticipar posibles fallos y planificar el mantenimiento.

¿Qué conviene monitorizar para anticipar fallos?

Implantar CBM no debería consistir simplemente en acumular datos. El punto de partida debe ser identificar qué motores son críticos, qué ocurre si fallan y qué variables pueden aportar un aviso suficientemente temprano como para cambiar el resultado.

En Ingesis Automatización podemos estudiar contigo la aplicación, el motor, el convertidor Danfoss existente y la criticidad del proceso para determinar dónde la monitorización basada en condiciones puede aportar valor real y cómo integrarla dentro de tu estrategia de mantenimiento.

¿Tienes motores críticos que no pueden parar sin aviso?
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qué variables conviene monitorizar, las posibilidades de CBM con Danfoss y cómo plantear su integración en la instalación.

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