1. Causas principales del sobrecalentamiento y la sobrecarga

1.1 Causas del lado de la carga (más comunes)

• La carga real excede la carga nominalPor ejemplo, las obstrucciones en las tuberías de bombas de agua y ventiladores aumentan la resistencia, el volumen de corte excesivo de las máquinas herramienta y el atascamiento de las cintas transportadoras. Esto provoca que el par de salida del motor supere continuamente el par nominal y que la corriente la supere con creces (la corriente de sobrecarga suele ser de 1,2 a 2 veces la nominal), lo que provoca un aumento brusco de la pérdida de cobre (I²R) y el consiguiente calentamiento.
• Arranque frecuente/rotación hacia adelante y hacia atrás de la cargaLa corriente de arranque del motor es de 5 a 8 veces la corriente nominal durante el arranque. Los arranques y paradas frecuentes provocan la acumulación de calor generado por corrientes elevadas de corta duración, especialmente en motores asíncronos pequeños y medianos, donde la pérdida de arranque representa una mayor proporción.
• Fluctuación excesiva de cargaEn equipos como trituradoras y cribas vibratorias, la carga fluctúa considerablemente. El motor debe ajustar el par con frecuencia, y las fluctuaciones de corriente provocan acumulación de calor.

1.2 Causas propias del motor

• Fallas en el devanadoLos cortocircuitos entre espiras, entre fases o a tierra en los devanados del estator reducen el número efectivo de espiras y provocan un aumento anormal de la corriente, lo que resulta en un sobrecalentamiento local grave (p. ej., la temperatura en el cortocircuito entre espiras puede superar instantáneamente los 200 °C). Los circuitos abiertos en los devanados del rotor (en rotores bobinados) o un contacto deficiente de los anillos colectores provocan una corriente irregular en el rotor y un calentamiento por pérdida adicional.
• fallas del núcleo de hierroLos daños en el aislamiento entre las láminas de acero al silicio del núcleo del estator (como el envejecimiento y el desgaste) aumentarán la pérdida por corrientes parásitas y la pérdida por histéresis, lo que provocará el calentamiento del núcleo de hierro y la transferencia de calor a los devanados. El aflojamiento de las laminaciones del núcleo de hierro aumenta la resistencia magnética, lo que también intensifica el calentamiento.
• Fallas mecánicasEl desgaste, la falta de aceite o el atascamiento de los rodamientos aumentan la resistencia rotacional del rotor, y las pérdidas mecánicas se convierten en calor. Un entrehierro desigual entre el estator y el rotor (como la desviación de los anillos interior y exterior del rodamiento) provoca una distribución desigual del campo magnético, una densidad de flujo magnético local excesiva y mayores pérdidas adicionales.

1.3 Causas del lado de la fuente de alimentación

• Voltaje de suministro de energía anormalUn voltaje excesivamente alto (superior al 10 % del voltaje nominal) saturará la densidad de flujo magnético del núcleo del estator y aumentará considerablemente las pérdidas en el hierro. Un voltaje excesivamente bajo (superior al 10 % del voltaje nominal) reducirá el par de salida del motor. Si la carga permanece constante, el motor necesita aumentar la corriente para mantener el par, lo que aumenta las pérdidas en el cobre.
• Frecuencia de suministro de energía anormalLa frecuencia industrial en China es de 50 Hz. Si la frecuencia disminuye (por ejemplo, por debajo de 48 Hz), la velocidad del campo magnético giratorio del estator disminuye, la tasa de deslizamiento del rotor aumenta y la pérdida de cobre del rotor aumenta. Un aumento de frecuencia incrementará la pérdida de hierro del motor.
• Desequilibrio de la fuente de alimentación trifásicaSi la diferencia de tensión trifásica supera el 5 %, la corriente trifásica del estator se desequilibrará. La corriente de secuencia negativa genera un campo magnético de rotación inversa, lo que aumenta las pérdidas y el calentamiento, y especialmente provoca el sobrecalentamiento del rotor.

1.4 Causas del entorno operativo

• Malas condiciones de disipación de calor:Los daños en el ventilador de enfriamiento del motor, el bloqueo de la cubierta del ventilador o la instalación del motor en un entorno con alta temperatura (superior a 40 ℃), exceso de polvo y mala ventilación impiden que el calor se disipe de manera efectiva, lo que genera acumulación de temperatura.
• Clase de protección no coincidente:Por ejemplo, utilizar un motor con clase de protección IP23 (protege contra objetos sólidos extraños pero no contra agua) en un ambiente húmedo permite la entrada de humedad, lo que reduce el aislamiento de los devanados y aumenta la corriente de fuga, lo que provoca calentamiento.

2. Medidas preventivas contra el sobrecalentamiento y la sobrecarga

1. Adaptar razonablemente la carga y el motor.
   • Al seleccionar un motor, asegúrese de que su potencia nominal sea entre un 10 % y un 20 % superior a la potencia de carga real (es decir, que la "tasa de carga" se controle entre el 80 % y el 90 %) para evitar que se convierta en un "caballo pequeño tirando de un carro grande". Para equipos que requieren arranques frecuentes y rotación de avance y retroceso, seleccione motores de arranque frecuente (como los motores asíncronos bobinados de la serie YZR).
   • Al instalar la carga, asegúrese de que la coaxialidad del sistema de transmisión mecánica del equipo (como acoplamientos y poleas) cumpla con los requisitos para evitar una carga adicional debido a la desalineación.
2. Realizar mantenimiento periódico del motor
   • Inspección del bobinadoUtilice un megóhmetro para comprobar mensualmente la resistencia de aislamiento de los devanados del estator a tierra. Esta resistencia no debe ser inferior a 0,5 MΩ (para motores de baja tensión). Si es demasiado baja, es necesario secar o sustituir los devanados. Revise periódicamente el aspecto de los devanados para detectar decoloración y olor a quemado.
   • Inspección mecánica y de núcleos de hierroRevise trimestralmente si las láminas del núcleo de hierro están sueltas, si los rodamientos presentan ruidos anormales o fugas de aceite, y reponga o cambie la grasa (como la grasa de litio n.° 2) regularmente según las instrucciones. Revise el entrehierro entre el estator y el rotor, y ajuste los rodamientos o el rotor si presenta desniveles.
   • Inspección del sistema de enfriamiento:Limpie el polvo del disipador de calor del motor y de la cubierta del ventilador todas las semanas para asegurarse de que las aspas del ventilador estén intactas y el conducto de aire no esté obstruido.
3. Garantizar un suministro de energía estable
   • Instale dispositivos de monitoreo de voltaje y frecuencia para garantizar que la tensión de alimentación fluctúe dentro de ±5 % del valor nominal y la frecuencia dentro de ±1 Hz. En equipos trifásicos, instale un protector contra desequilibrio trifásico que apague automáticamente la máquina cuando el desequilibrio de corriente trifásica supere el 10 %.
   • Para escenarios con voltaje inestable (como talleres de fábrica), instale un estabilizador de voltaje o una fuente de alimentación de frecuencia variable para evitar la sobrecarga del motor causada por un voltaje anormal.
4. Optimizar el entorno operativo
   • Instale el motor en un entorno bien ventilado, con una temperatura inferior a 40 °C y sin polvo ni gases corrosivos. Si el entorno es adverso, seleccione un motor con un alto grado de protección (como IP54 o IP65) e instale un ventilador o un sistema de refrigeración (como refrigeración por aire forzado o refrigeración por agua).
   • Evite exponer el motor a la luz solar directa o colocarlo cerca de fuentes de calor (como calderas o calentadores). Si es necesario, instale un parasol o un panel de aislamiento térmico.

3. Métodos de manejo de emergencia por sobrecalentamiento y sobrecarga

1. Detenga la máquina inmediatamenteDesconecte la alimentación del motor para evitar que la falla se agrave (como la quema del devanado). Si el relé térmico se activa, espere a que se enfríe (unos 5-10 minutos) antes de reiniciarlo.
2. Solucionar la causa:
   • Toque la carcasa del motor y la cubierta del extremo del cojinete con la mano para determinar la parte calefactora (por ejemplo, el calor en el lado del bobinado puede ser un problema con la carga o la fuente de alimentación, mientras que el calor en el lado del cojinete puede ser una falla mecánica);
   • Verifique si la carga está atascada y si el sistema de transmisión es normal, use un multímetro para detectar si el voltaje de la fuente de alimentación y la corriente trifásica están equilibrados, y use un megóhmetro para detectar la resistencia de aislamiento de los devanados;
   • Si se sospecha que hay una falla en el cojinete, retire la tapa del extremo para verificar el desgaste del cojinete o utilice un estetoscopio para escuchar si hay ruidos anormales durante el funcionamiento.
3. Manejo dirigido:
   • Si hay sobrecarga de carga: Reducir la carga o sustituir el motor por uno de mayor potencia;
   • Si hay una fuente de alimentación anormal: comuníquese con un electricista para ajustar el voltaje y reparar el desequilibrio trifásico;
   • Si se trata de una falla del devanado: Seque los devanados húmedos o reemplace los devanados con cortocircuito/circuito abierto;
   • Si se trata de una falla mecánica: Reemplace los cojinetes desgastados y ajuste la alineación del entrehierro estator-rotor o del sistema de transmisión;
   • Si hay mala disipación de calor: Limpie el sistema de enfriamiento e instale dispositivos de enfriamiento.
4. Verificación de ejecución de pruebaDespués de manipularlo, haga funcionar el motor sin carga durante 5 a 10 minutos para comprobar si la corriente y la temperatura son normales; luego, hágalo funcionar con la carga nominal durante 30 minutos. Confirme que no haya sobrecalentamiento antes de reanudar el funcionamiento normal.

4. Resumen