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La resistencia del inducido es uno de los parámetros fundamentales de un motor de CC y su valor afecta directamente el cálculo de la pérdida de cobre del motor, el análisis del rendimiento de arranque y el diagnóstico de fallos (como cortocircuitos en el devanado del inducido, envejecimiento, etc.). Para medir con precisión la resistencia del inducido es necesario seguir un proceso específico, evitando factores de interferencia. Los métodos específicos y los puntos clave a tener en cuenta son los siguientes:
1. Trabajo de preparación antes de la medición
- Selección de equipos y herramientas
Es necesario preparar un puente de doble brazo de CC (puente de Wheatstone) con una clase de precisión ≥0,5 o un multímetro digital de alta precisión (con una resistencia interna ≥10 MΩ). El primero es más adecuado para medir la resistencia del inducido de baja resistencia (generalmente en el rango de miliohmios a ohmios) y puede eliminar eficazmente la influencia de la resistencia del cableado y la resistencia de contacto. Al mismo tiempo, prepare guantes aislantes, destornilladores, papel de lija (para limpiar los bloques de terminales) y el diagrama del circuito del motor (para identificar la posición de los cables del devanado del inducido).
- Confirmación del estado del motor
Antes de realizar la medición, el motor debe estar completamente apagado, todas las fuentes de alimentación (incluidas la del inducido y la de excitación) deben estar desconectadas y los componentes de almacenamiento de energía, como los condensadores, deben estar descargados para evitar el riesgo de descarga eléctrica. Deje que el motor se enfríe a temperatura ambiente (normalmente después de estar apagado durante más de una hora) para evitar que la resistencia aumente debido al aumento de temperatura (la resistencia de los metales aumenta con la temperatura, y el coeficiente de temperatura del cobre es de aproximadamente 0,004/℃).
2. Método de medición del núcleo: método de puente de doble brazo de CC (recomendado)
- Operación de cableado
Consulte el diagrama del circuito del motor para localizar los dos terminales del devanado del inducido (normalmente marcados como "Inducido +" e "Inducido -"). Lije la capa de óxido y las manchas de aceite de la superficie de los terminales para asegurar un buen contacto. Conecte los terminales de corriente (I1, I2) del puente de doble brazo de CC a ambos extremos del inducido, respectivamente, y conecte los terminales de tensión (U1, U2) en paralelo en el lado interior de los terminales de corriente (siguiendo el principio de que los terminales de tensión estén cerca de la resistencia medida para evitar que la resistencia del cableado se incluya en el valor medido).
- Pasos de medición
Encienda la fuente de alimentación del puente, ajuste el brazo de relación del puente (seleccione según el valor estimado de la resistencia del inducido; por ejemplo, si la resistencia estimada es de 5 Ω, se puede seleccionar una relación de 10 Ω) y el brazo de comparación, y observe la desviación de la aguja del galvanómetro. Cuando la aguja vuelva a cero o se encuentre dentro del rango de error admisible (normalmente ±0,5 %), registre el coeficiente del brazo de relación (K) y la lectura del brazo de comparación (R0), y calcule el valor real de la resistencia del inducido según la fórmula. Ra = K × R0.
Para mejorar la precisión, la medición debe repetirse 3 veces y el valor promedio debe tomarse como resultado final (múltiples mediciones pueden compensar errores accidentales, como fluctuaciones de resistencia en el momento del contacto).
3. Factores de interferencia comunes y medidas de prevención
- Influencia de la temperatura
Tras el funcionamiento del devanado del inducido, su temperatura aumenta, lo que provoca un aumento de la resistencia (por ejemplo, cuando el motor funciona a una temperatura de 80 °C, la resistencia del devanado de cobre es aproximadamente un 22 % mayor que a una temperatura ambiente de 25 °C). Si es necesario medir la resistencia en frío (estado estándar de referencia), el motor debe apagarse y dejarse enfriar a temperatura ambiente. Si es necesario medir la resistencia en caliente (para analizar las pérdidas de funcionamiento), la medición debe completarse en un plazo de 10 minutos tras apagar el motor y debe registrarse la temperatura del devanado en ese momento para facilitar la corrección posterior de los datos.
- Flujo magnético residual y fuerza electromotriz inducida
Tras apagar un motor de CC con excitación independiente o en derivación, el devanado de excitación puede presentar flujo magnético residual. Al girar la armadura, se induce una fuerza electromotriz (similar a la de un generador), lo que interfiere con la medición del puente. Método para evitarlo: Antes de la medición, cortocircuite los dos extremos de la armadura con un cable y gire manualmente el eje del motor de 3 a 5 veces para liberar la fuerza electromotriz inducida residual. Si la interferencia persiste, se puede desconectar el cableado del devanado de excitación para eliminar la influencia del flujo magnético residual.
- Cableado y resistencia de contacto
Si se utiliza un multímetro convencional (de un solo brazo), la resistencia del cableado (como la resistencia del cable o la resistencia de contacto del terminal) puede ser muy importante (por ejemplo, si la resistencia del inducido es de 1 Ω y la del cableado es de 0,1 Ω, el error alcanza el 10 %). Por lo tanto, se debe utilizar un puente de dos brazos para medir la resistencia del inducido de baja resistencia. Durante la medición, asegúrese de que la sección transversal del cable sea ≥1,5 mm² (para reducir la resistencia del cable) y apriete los terminales con un destornillador para evitar una conexión virtual.
4. Análisis y aplicación de datos después de la medición
- Comparación y evaluación de datos
Compare el valor medido de la resistencia del inducido con el valor estándar del manual de fábrica del motor: Si el valor real es superior al 15 % superior al valor estándar, puede deberse al envejecimiento del devanado del inducido (oxidación del cable, carbonización de la capa de aislamiento) o a un cortocircuito entre espiras (parte del devanado está conectada, lo que resulta en una disminución de la resistencia total, que debe evaluarse junto con otras pruebas). Si el valor real es inferior, es necesario comprobar si hay cortocircuitos entre espiras en el devanado (se puede utilizar un megóhmetro para medir la resistencia de aislamiento del devanado como método auxiliar).
- Escenarios de aplicación práctica
El valor preciso de la resistencia del inducido permite calcular la corriente de arranque del motor (según la fórmula Ist = U/Ra, donde U es la tensión del inducido) para determinar si el arrancador está adaptado. Asimismo, permite calcular la pérdida de cobre (Pcu = Ia²Ra, donde Ia es la corriente del inducido) para optimizar la eficiencia energética del motor (si la pérdida de cobre es demasiado grande, es necesario comprobar si el devanado genera calor de forma anormal).
En conclusión, la medición precisa de la resistencia del inducido de un motor de CC requiere seleccionar las herramientas adecuadas, controlar las condiciones ambientales, evitar factores de interferencia y combinar múltiples mediciones con la comparación de datos. Solo así se puede contar con una base fiable para el mantenimiento y la optimización del rendimiento del motor, y se pueden evitar errores de mantenimiento o fallos del equipo causados por una evaluación incorrecta de los parámetros.
