Pruebas de motores eléctricos en condiciones de carga en Van Bodegraven Elektromotoren

La empresa Van Bodegraven Elektromotoren, de Dordrecht (Países Bajos) es un especialista en motores eléctricos. Esta empresa suministra e instala motores nuevos de distintos fabricantes y cuenta además con un taller en el que lleva a cabo reparaciones y reacondicionamiento. En 2016, Van Bodegraven Elektromotoren abrió un nuevo centro de pruebas de motores eléctricos, que incorpora equipos de medida de HBM para determinar parámetros tales como par, rpm, tensión eléctrica y temperatura.

“En estas instalaciones, hacemos una especie de ‘electrocardiograma’ de cada motor”, afirma el director, Richard Renee.

Van Bodegraven Elektromotoren, con sede en Dordrecht, es un proveedor de motores eléctricos muy conocido en los Países Bajos, que trabaja con motores nuevos y reacondicionados. Alrededor del 60% de la facturación de la empresa procede del sector naval, mientras que el otro 40% viene del sector industrial. Sus motores se utilizan para propulsar barcos y también para accionar bombas, extractores, grúas, cabrestantes, molinetes de anclas y cintas transportadoras. En general, son aplicaciones críticas, que exigen un alto grado de fiabilidad.

Van Bodegraven es una empresa independiente que suministra motores de fabricantes como ABB, Cantoni o Siemens. También tiene su propia marca —Dormot—, que se fabrica en China. Los motores chinos tienen un precio algo más interesante y se emplean fundamentalmente en aplicaciones menos críticas. Naturalmente, a la hora de recomendar una marca y un tipo de motor, Van Bodegraven tiene sobre todo en cuenta la aplicación.

Reacondicionamiento o sustitución de motores eléctricos

Según Richard Renee, Van Bodegraven tiene mayor actividad en el mercado de sustitución de motores.

“En los últimos años, los grandes proyectos de nueva construcción se han hecho más escasos —por desgracia— y los reacondicionamientos son también una opción menos frecuente. Tenemos un taller muy completo en el que reparamos, reacondicionamos y modificamos motores, y que supone en torno al 25% de nuestra facturación. En muchos casos, reacondicionar un motor ha dejado de ser económicamente ventajoso. En los últimos años, los motores de hasta 45 kW se han abaratado considerablemente por lo que, en general, suele ser más barato comprar un motor nuevo. El reacondicionamiento solo es una opción en el caso de motores especiales que ya no se fabrican o que tienen tiempos de espera muy largos; por ejemplo, motores de varias velocidades, motores de corriente continua o motores con dimensiones especiales.”

“Cada vez que sustituimos un motor, lo hacemos de forma individualizada”, continúa Renee. “Eso significa que sustituimos un motor para una aplicación concreta por otro motor adecuado. En el mercado de sustituciones es fundamental suministrar motores que se adapten exactamente a los requisitos de cada aplicación específica. Hay que entregarlos e instalarlos con rapidez. Por ejemplo, a bordo de un barco que amarra un día en el puerto de Rotterdam para descargar y cargar. Para ello, necesitamos tener existencias de los tipos de motores más comunes, y eso nos exige cubrir varios centenares de marcas. También suministramos ejes y otros componentes. Instalamos los motores en los locales del cliente y, cada vez más, nos encargan las labores de mantenimiento. Muchos de nuestros mecánicos son verdaderos entusiastas de su oficio, y saben exactamente en qué estado está un motor con solo tocarlo y escucharlo. Pero también está ganando una importancia creciente la monitorización de estado y el mantenimiento predictivo. Podemos leer de forma remota e inalámbrica el estado y el rendimiento de un motor, lo cual nos ayuda a planificar su mantenimiento. En el futuro, podremos combinar los datos medidos con nuestra experiencia para predecir futuros problemas.”

The electric motor test stand at Van Bodegraven.
Banco de ensayos de motores eléctricos de Van Bodegraven.
The PMX Webserver Screen
Pantalla del navegador web de PMX.
Testing electric motors under load
Pruebas de motores eléctricos en condiciones de carga.

El banco de ensayos

Las pruebas de motores son un proceso de trabajo que ha ganado en importancia en Van Bodegraven. Según explica Renee,

“Muchos clientes quieren saber de antemano si un motor cumplirá los requisitos en condiciones prácticas. No les interesa solo el rendimiento sino también, por ejemplo, la eficiencia energética. Para ello, hace un año pusimos a punto un nuevo banco de ensayos, 100% libre de vibraciones, en el que hacemos pruebas de motores en condiciones de carga, en posición vertical u horizontal.”

Van Bodegraven utiliza sensores de par y otros equipos de medida de HBM en su banco de ensayos. Renee comenta,

“Valoramos minuciosamente los equipos de distintos proveedores y elegimos los de HBM. Como dato interesante, en 2004 habíamos comprado un transductor de par T10F de HBM y todavía lo utilizamos. Tiene una capacidad nominal de 5000 Nm. Ahora, también hemos comprado un amplificador de medida PMX. Esta combinación nos permite hacer mediciones simultáneas de par, rpm y temperatura, conjuntamente con todos los parámetros eléctricos, como tensión, corriente y potencia absorbida. Los módulos PMX leen los datos medidos en forma analógica y los presentan en pantalla, con ayuda del software catman Easy, también de HBM. De este modo, la información resulta fácil de entender para el cliente. Por nuestra parte, entregamos al cliente un informe de pruebas preciso, con todas las gráficas relevantes. En el nuevo banco de ensayos, queríamos hacer también medidas fiables en la banda de pares reducidos. Para ello, adquirimos un nuevo transductor de par: el T40B, que tiene una capacidad nominal de 500 Nm y un control de velocidad. Además del par y la velocidad, el sistema nos proporciona lecturas de temperatura, tensión y corriente, e incluso es capaz de calcular el consumo de energía. El sistema de medida y adquisición de datos PMX, en combinación con el software catman de HBM, era la mejor solución posible para nuestra instalación. La naturaleza modular de este sistema de medida, compuesto por distintas tarjetas amplificadoras de medición, hace posible medir de forma sincronizada todas las señales.”

Todos los valores medidos se leen y digitalizan en el sistema PMX. A su vez, el PMX se conecta a un ordenador en el que está instalado el software catman. Los datos medidos se representan en tiempo real en forma de gráficas, y se pueden visualizar en la pantalla de la cámara de medida. De este modo se presenta al cliente información claramente comprensible... porque, no lo olvidemos, el cliente puede estar observando por encima del hombro del técnico. Aparte de mostrar la información, el software catman también almacena los valores medidos, lo cual permite a Van Bodegraven calcular y evaluar la eficiencia del motor a partir de los datos obtenidos. El software utiliza esos mismos datos para analizar tendencias, lo cual sirve para presentar al cliente un informe de pruebas exhaustivo con todos los datos relevantes.

Una capacidad que marca la diferencia

ABB, entre otros, utiliza mucho el banco de ensayos de Van Bodegraven. ABB es un proveedor importante para Shell, que tiene requisitos muy exigentes para sus motores. Los controladores de esos motores utilizan exclusivamente software de Shell. Por tanto, en los motores destinados a instalaciones de Shell, es sumamente importante efectuar las pruebas utilizando la combinación correcta de controlador y software. Los ingenieros de ensayos de ABB no solo hacen pruebas de rendimiento en las instalaciones de Van Bodegraven, sino también simulaciones y pruebas con rotores bloqueados. Igualmente, es posible llevar a cabo ensayos de resistencia al calor y de resistencia a máxima potencia. Todas estas pruebas tienen la finalidad de demostrar que el grupo motor (el motor más el controlador de frecuencia) se ajusta a los requisitos del cliente.

Van Bodegraven ha hecho una gran inversión en este banco de ensayos. Los ensayos con motores pesados al 100% de su carga pueden generar vibraciones importantes. Por ello, se llevó a cabo un estudio del suelo para desarrollar una solución a esta problemática. Como resultado, se han enterrado 12 pilotes a 12 metros de profundidad bajo el suelo del banco de ensayos, para absorber las vibraciones. Este suelo no está conectado al del resto del edificio, con lo que no transmite la vibración. Por otra parte, Van Bodegraven puede generar localmente su propia energía hasta 600 kW (e incluso más con algunos ajustes); así, durante los ensayos, solo absorbe las pérdidas de la red eléctrica. 

Para realizar este tipo de ensayos, se ha contratado a un ingeniero de ensayo adicional, que ha sido formado por HBM en el manejo del software y el equipo de pruebas. HBM se encarga también de la calibración anual de los transductores de par y el sistema PMX.

El nuevo banco de ensayos de Van Bodegraven es un elemento diferenciador que le sitúa a la cabeza de sus competidores en la región: nadie tiene una capacidad comparable para hacer ensayos de motores eléctricos en condiciones de carga. El banco de ensayos no se utiliza todavía al 100%. Van Bodegraven tiene interés en ponerlo a disposición de otras empresas.


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