1. Planteamiento del problema
Como equipos esenciales para la conversión de energía eléctrica en energía mecánica, los motores de CC se utilizan ampliamente en máquinas herramienta, ascensores, vehículos de nueva energía y otros campos. Sin embargo, durante el funcionamiento prolongado, algunos usuarios pueden notar un aumento anormal de la temperatura en la carcasa del motor y, en casos graves, fenómenos de sobrecalentamiento como la decoloración de la capa aislante y la emisión de olor a quemado. Este problema no solo acorta la vida útil del motor, sino que también puede provocar fallos graves, como la rotura del devanado y la parada del equipo, lo que genera riesgos de seguridad y pérdidas económicas. Por lo tanto, comprender por qué se produce el sobrecalentamiento en los motores de CC durante el funcionamiento y cómo prevenirlo y gestionarlo científicamente es fundamental para garantizar el funcionamiento estable del equipo.

2. Análisis del problema: Causas principales del sobrecalentamiento del motor de CC
El calentamiento de un motor de CC está directamente relacionado con la pérdida de energía. Su sobrecalentamiento se debe principalmente a dos problemas fundamentales: un aumento anormal de las pérdidas internas y un fallo del sistema de disipación de calor, que pueden dividirse en las tres categorías siguientes:

El primero es la pérdida eléctrica excesiva. Cuando el motor funciona, el devanado del inducido y el de inductor generan pérdidas en el cobre, cuya magnitud es proporcional al cuadrado de la corriente. Si el motor funciona con sobrecarga durante un tiempo prolongado, o si la tensión del inducido es demasiado alta, provocando que la corriente supere el valor nominal, la pérdida en el cobre aumentará drásticamente. Si el calor no se disipa a tiempo, la temperatura del motor aumentará. Por ejemplo, en el procesamiento de máquinas herramienta, si la carga de corte aumenta repentinamente, el motor necesita generar un mayor par, y la corriente del inducido se disparará en consecuencia. Si esta situación persiste durante mucho tiempo, la temperatura del devanado superará rápidamente el umbral de seguridad.

En segundo lugar, se produce fricción mecánica anormal. Existe fricción mecánica entre los rodamientos, el conmutador y las escobillas dentro del motor. En circunstancias normales, la pérdida por fricción es pequeña. Sin embargo, a medida que aumenta el tiempo de servicio, los rodamientos pueden experimentar problemas como desgaste y grasa lubricante seca, lo que aumenta la resistencia a la fricción. Si la superficie del conmutador está desgastada, deformada o la presión de las escobillas es demasiado alta, también se intensifica el calentamiento por fricción. Estas fallas mecánicas convierten la pérdida mecánica del motor en calor adicional, lo que provoca un aumento de la temperatura general del motor. Por ejemplo, tras el desgaste de los rodamientos, el rotor presenta una ligera excentricidad, lo que no solo aumenta la fricción, sino que también puede causar entrehierros desiguales, intensificando aún más el calentamiento del motor.

En tercer lugar, se produce un fallo en el sistema de disipación de calor. Los motores de CC suelen depender de ventiladores, disipadores de calor o conductos de aire de refrigeración para disipar el calor. Si las aspas del ventilador están dañadas, los disipadores de calor están obstruidos por polvo y aceite, o los conductos de aire de refrigeración están obstruidos por residuos, la eficiencia de disipación de calor disminuirá significativamente. Además, el funcionamiento en entornos de alta temperatura (como equipos al aire libre en verano o motores en armarios de control cerrados) dificultará la disipación de calor, lo que aumenta la probabilidad de sobrecalentamiento.

3. Medidas de prevención y manejo del sobrecalentamiento del motor de CC
Frente a las causas expuestas anteriormente se pueden tomar medidas desde dos vertientes: mantenimiento preventivo y manejo de averías para evitar el sobrecalentamiento del motor.

En cuanto al mantenimiento preventivo, primero es necesario controlar razonablemente la carga del motor y evitar sobrecargas prolongadas. Seleccione un motor con la potencia adecuada a los requisitos del equipo e instale una protección contra sobrecorriente en el sistema de control para cortar automáticamente la alimentación o reducir la carga cuando la corriente supere el valor nominal. Segundo, realice un mantenimiento mecánico regular del motor. Revise el estado de lubricación de los rodamientos cada 3 a 6 meses, agregue o reemplace la grasa lubricante a tiempo, inspeccione el grado de desgaste de las escobillas, ajuste la presión de las escobillas y mantenga la superficie del conmutador limpia y lisa. Finalmente, limpie el sistema de disipación de calor regularmente, eliminando el polvo y el aceite de los disipadores de calor, ventiladores y conductos de aire para garantizar canales de disipación de calor sin obstrucciones. En entornos de alta temperatura, se pueden instalar ventiladores de refrigeración o dispositivos de disipación de calor adicionales.

En cuanto al manejo de fallas, si se detecta un sobrecalentamiento del motor, la máquina debe apagarse inmediatamente para su inspección. Si la causa es una pérdida eléctrica excesiva, es necesario detectar si la carga es anormal, verificar si la tensión del inducido es estable e inspeccionar los devanados para detectar fallas como cortocircuitos y fallas a tierra. Si es necesario, reemplace los devanados dañados. Si el problema radica en una fricción mecánica anormal, desarme el motor para verificar si los rodamientos están desgastados y si el conmutador y las escobillas presentan fallas, reemplace las piezas dañadas y vuelva a ensamblarlas. Si el sistema de disipación de calor falla, limpie los componentes, repare o reemplace el ventilador dañado y limpie los conductos de aire de refrigeración para garantizar que el sistema de disipación de calor reanude su funcionamiento normal. Después de la resolución de problemas, realice una prueba de funcionamiento sin carga durante un período para confirmar que la temperatura del motor sea normal antes de ponerlo en funcionamiento.

En conclusión, el sobrecalentamiento de los motores de CC es el resultado de la acción combinada de múltiples factores. Mediante un mantenimiento preventivo científico y la gestión oportuna de fallas, se puede evitar eficazmente el sobrecalentamiento, prolongar la vida útil del motor y garantizar el funcionamiento estable del equipo.
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