Un motor BLDC fabricado a medida puede cumplir los requisitos de rendimiento, pero conllevar riesgos relacionados con el aislamiento de los devanados. Los compradores necesitan pruebas de que sus barreras de aislamiento sean adecuadas para soportar las tensiones eléctricas, térmicas y mecánicas de la aplicación.

Estas siete comprobaciones abarcan los registros de fabricación, la calidad de la mano de obra, el cribado eléctrico, la compatibilidad con PWM y las pruebas de resistencia. Distinguen lo que cada prueba puede demostrar y establecen las preguntas que deben plantearse a los proveedores para su aprobación.

¿Están documentados el sistema de aislamiento del bobinado y la clase térmica?

El aislamiento de los devanados protege diferentes límites eléctricos. El aislamiento entre fase y tierra separa los conductores energizados de las estructuras del motor conectadas a tierra, el aislamiento entre fases separa los circuitos de los devanados y el aislamiento entre espiras protege las espiras adyacentes de los conductores.

Estas barreras requieren diferentes métodos de verificación. La resistencia de aislamiento evalúa las fugas, las pruebas de resistencia dieléctrica comprueban la rigidez eléctrica a través de las barreras especificadas y la verificación entre espiras aborda los puntos débiles localizados entre espiras.

En el caso de un diseño a medida, los compradores deben acordar los requisitos de aislamiento, los procedimientos de ensayo, los criterios de aceptación y la documentación necesaria antes de encargar las unidades de producción.

La primera comprobación en la adquisición se refiere al sistema de aislamiento completo, más que a un único material aislante. Un devanado contiene múltiples componentes que deben funcionar conjuntamente durante todo el funcionamiento.

Los materiales aislantes elegidos influyen en la separación eléctrica, la durabilidad térmica, la uniformidad de fabricación y la capacidad del devanado para resistir daños mecánicos. Cada material debe ser adecuado para su ubicación y para los componentes circundantes.

¿Qué materiales de aislamiento y detalles de construcción deben especificarse?

Solicite documentación que identifique el recubrimiento del alambre magnético, los revestimientos de ranuras, los separadores de fases, los manguitos aislantes, el aislamiento de los cables de conexión y cualquier material de impregnación incluido en la construcción del devanado propuesta.

Las especificaciones de los materiales deben identificar los grados aplicables, los espesores pertinentes, los detalles de construcción y las sustituciones controladas. Una descripción genérica de los materiales puede no establecer si una sustitución conserva la disposición de aislamiento aprobada.

En el caso de un motor de corriente continua sin escobillas a medida, la personalización eléctrica y mecánica debe revisarse conjuntamente, ya que las dimensiones del devanado, la geometría de las ranuras y el trazado de los cables afectan a los requisitos de aislamiento.

  • Aislamiento del alambre magnético: Identifique el recubrimiento del conductor y su idoneidad para el bobinado previsto y las condiciones de funcionamiento.
  • Aislamiento de las ranuras: Documente las barreras aislantes que separan el bobinado de las laminaciones del estator, incluidos los requisitos críticos de colocación y solapamiento.
  • Separación de fases: Defina las barreras entre las diferentes fases del bobinado siempre que la construcción requiera una separación eléctrica adicional.
  • Protección de los cables: Especifique los manguitos, el aislamiento de los terminales, los dispositivos de alivio de tensión y la protección contra el contacto con bordes metálicos.
  • Sistema de impregnación: Identifique los materiales y los requisitos de procesamiento que garanticen la estabilidad del aislamiento y la sujeción del devanado.

Los compradores también deben solicitar la revisión aprobada del plano del bobinado. Esto establece qué componentes de aislamiento forman parte del diseño y permite la comparación con registros de producción posteriores.

¿Cómo debe evaluarse la clase térmica del aislamiento?

Una clase térmica de aislamiento describe una clasificación del sistema de aislamiento relacionada con la temperatura. No define automáticamente el aumento de temperatura admisible de cada motor montado.

La revisión técnica debe tener en cuenta los puntos calientes previstos en el bobinado, la temperatura ambiente, las condiciones de refrigeración, el ciclo de trabajo y la capacidad térmica de los componentes adyacentes.

La temperatura medida en la carcasa del motor puede diferir sustancialmente de la del punto más caliente del bobinado. El proveedor debe explicar cómo las estimaciones o mediciones de la temperatura del bobinado respaldan los límites de funcionamiento propuestos.

Solicite la base técnica de la clasificación térmica declarada sin dar por sentado que existe una certificación concreta, un programa de cualificación o una capacidad de ensayo normalizada.

Si cambian los materiales de aislamiento o los procesos de bobinado, determine si su compatibilidad e idoneidad térmica requieren una nueva evaluación técnica antes de que la construcción revisada entre en producción.

¿Se controlan adecuadamente las barreras físicas de aislamiento y la calidad de la ejecución de los devanados?

Incluso los materiales aislantes seleccionados adecuadamente pueden fallar cuando la fabricación daña sus superficies protectoras. Por lo tanto, la inspección física proporciona información que el análisis eléctrico por sí solo puede no revelar.

Las operaciones de bobinado implican tensión de los conductores, flexión, inserción, tendido y manipulación durante el montaje. Cada operación puede introducir tensiones mecánicas localizadas en los recubrimientos o barreras aislantes.

¿Qué zonas del bobinado son más vulnerables a los daños en el aislamiento?

BLDC Winding Workmanship Inspection

Una muestra representativa del estator ilustra la colocación del revestimiento y la inspección del esmalte junto al motor terminado. Su geometría de bobinado es ilustrativa y no especifica la construcción interna de este producto.

Las aberturas de las ranuras y los bordes de las láminas merecen una atención especial, ya que los conductores pueden entrar en contacto con superficies metálicas durante la inserción del bobinado, el conformado o las operaciones de montaje posteriores.

Los devanados de los extremos y las zonas de cruce requieren una separación adecuada y un soporte mecánico. Los conductores sin soporte pueden desplazarse durante el funcionamiento, lo que provoca abrasión o somete al aislamiento a tensiones en los puntos de contacto.

Las salidas de los cables constituyen otra zona vulnerable. Los cambios en la dirección de los conductores, las uniones soldadas, las conexiones de los terminales y el movimiento de los cables pueden concentrar las cargas mecánicas cerca de las transiciones del aislamiento.

  • Aberturas de las ranuras: compruebe si hay revestimientos dañados, bordes afilados expuestos y barreras aislantes desplazadas.
  • Bobinados finales: Inspeccione el trazado de los conductores, la separación de fases, los puntos de cruce y la sujeción mecánica.
  • Salidas de los cables: Compruebe la cobertura de los manguitos, el alivio de tensión, la distancia con respecto a los componentes metálicos y la protección durante el montaje.
  • Superficies de bobinado: Busque daños visibles en el recubrimiento, residuos atrapados, conductores deformados o indicios de una fuerza de manipulación excesiva.

La impregnación puede ayudar a estabilizar los bobinados cuando se especifica y aplica adecuadamente. Sin embargo, la impregnación no debe considerarse un sustituto universal de las barreras de aislamiento físico necesarias.

Cuando la construcción utilice manguitos aislantes o separadores de fases, su posición debe controlarse antes de que la impregnación o el montaje impidan una inspección significativa.

¿Qué pruebas de inspección de la mano de obra deben solicitarse?

Solicite criterios de inspección aprobados que identifiquen daños inaceptables en el recubrimiento, falta de aislamiento, trazado incorrecto, separación inadecuada y otros defectos relevantes para la construcción concreta.

Los registros de inspección deben corresponder a las fases de fabricación en las que las características críticas siguen siendo visibles. Los motores terminados pueden ocultar defectos que eran accesibles inmediatamente después del bobinado.

Solicite el procedimiento del proveedor para identificar y evaluar bobinados defectuosos, incluidas las condiciones en las que se permiten las reparaciones o se exige el rechazo. El procedimiento aprobado por el proveedor debe definir la inspección y la repetición de las pruebas tras cualquier reparación autorizada.

Una prueba eléctrica satisfactoria no puede garantizar que todas las barreras físicas se hayan instalado correctamente. Las mediciones eléctricas y la inspección de la mano de obra proporcionan pruebas complementarias, más que intercambiables.

¿Se comprueba la resistencia de aislamiento del bobinado en condiciones definidas?

La prueba de resistencia de aislamiento proporciona una medición controlada de la resistencia de fuga a través de un límite de aislamiento seleccionado. Su interpretación depende de las conexiones de prueba y de las condiciones ambientales.

Los compradores deben evitar considerar un único valor de resistencia como una descripción completa de la calidad del aislamiento del bobinado, especialmente cuando las condiciones de medición no se especifican.

¿Qué se mide realmente en las pruebas de resistencia de aislamiento?

Se aplica una tensión de prueba de CC definida entre puntos eléctricos seleccionados, y el comportamiento de fuga resultante se utiliza para determinar la resistencia de aislamiento.

En el caso de los terminales del motor accesibles, el procedimiento puede evaluar los devanados conectados con respecto a la estructura metálica del motor conectada a tierra. Las mediciones separadas de fase a fase dependen de las conexiones de los devanados y de si los circuitos pertinentes pueden aislarse.

La temperatura influye en la resistencia de aislamiento, mientras que la humedad y la contaminación pueden introducir vías de fuga adicionales. Las mediciones obtenidas en condiciones diferentes requieren una evaluación cuidadosa antes de que sus valores puedan compararse de forma significativa.

La duración de la medición también es importante, ya que la absorción dieléctrica y el comportamiento de carga pueden afectar a la lectura observada, especialmente al comparar diferentes procedimientos o instrumentos.

La resistencia de aislamiento no mide directamente la resistencia de soporte entre espiras adyacentes. Una debilidad localizada entre espiras puede pasar desapercibida cuando no existe una vía de fuga significativa a tierra.

¿Qué registros de medición y aceptación deben solicitar los compradores?

El procedimiento aprobado debe especificar las conexiones, la tensión continua, la duración de la medición, las condiciones ambientales y cualquier requisito de estabilización o acondicionamiento antes de que comience la prueba.

Solicite los valores de resistencia medidos en lugar de solo una indicación de «aprobado» o «no aprobado». Incluya en el registro la identificación del instrumento de prueba y la información de calibración pertinente.

Los límites de aceptación deben reflejar el sistema de aislamiento concreto, el entorno de funcionamiento, el método de medición y los requisitos de ingeniería aplicables. No existe un umbral universal adecuado en megaohmios para todos los motores BLDC personalizados.

Si los resultados requieren una corrección de temperatura, solicite el método de corrección y su fundamento técnico. Es posible que un factor de corrección supuesto no se adapte a todas las estructuras de aislamiento.

Los sensores Hall, los codificadores, los controladores y otros componentes electrónicos sensibles deben desconectarse o aislarse adecuadamente, de acuerdo con el procedimiento de ensayo aprobado, antes de aplicar la tensión de ensayo de aislamiento.

Cuando una medición no se ajuste a los criterios acordados, documente el resultado e investigue la posible presencia de humedad, contaminación, errores de conexión o daños en el aislamiento antes de autorizar la repetición del ensayo.

¿Se ha definido el ensayo de resistencia dieléctrica con la tensión y la duración adecuadas?

La prueba de resistencia dieléctrica examina si un límite de aislamiento especificado puede tolerar una tensión eléctrica aplicada sin que se produzca una ruptura en condiciones de ensayo controladas.

Esta comprobación difiere de la medición de la resistencia de fuga. Su finalidad, la severidad de la prueba, la disposición de las conexiones y las reglas de aceptación deben establecerse antes de que se alimente el motor.

¿En qué se diferencia la prueba de resistencia dieléctrica de la medición de la resistencia de aislamiento?

La prueba de resistencia de aislamiento mide el comportamiento de fuga a una tensión de CC definida. La prueba de resistencia dieléctrica somete la barrera seleccionada a una tensión eléctrica prescrita y evalúa su respuesta.

En el caso de los devanados de los motores, las pruebas de pared de tierra suelen examinar el aislamiento entre los circuitos de devanado energizados y las estructuras conductoras conectadas a tierra. Las pruebas entre fases también pueden ser pertinentes cuando la separación de los circuitos lo permita.

La conexión eléctrica del devanado determina qué barreras experimentan realmente la tensión aplicada. Un procedimiento de ensayo debe identificar esos límites, en lugar de limitarse a nombrar la prueba.

Superar una prueba de resistencia de pared de tierra no establece la rigidez dieléctrica del aislamiento entre espiras adyacentes. Esas espiras pueden experimentar una diferencia de tensión poco relevante durante el procedimiento de pared de tierra.

Ni una prueba de resistencia superada con éxito ni una medición aceptable de la resistencia de aislamiento demuestran por sí solas la durabilidad a largo plazo del aislamiento bajo tensiones térmicas y eléctricas repetidas.

¿Cómo debe aprobarse el procedimiento de ensayo?

BLDC Insulation Test Preparation

Una preparación ilustrativa de la prueba permite identificar claramente el motor y las interfaces electrónicas. El procedimiento aprobado debe definir el aislamiento de los circuitos, las protecciones y las conexiones antes de aplicar cualquier tensión de prueba de aislamiento.

Antes de realizar la prueba, hay que llegar a un acuerdo sobre el método de CA o CC, la tensión aplicada, la duración, la disposición de las conexiones, los criterios de aceptación y el tratamiento de los resultados anómalos.

La selección de la tensión debe ajustarse a los requisitos técnicos aplicables y a la construcción del aislamiento aprobada. Unas pruebas excesivamente severas pueden dañar un devanado que, de otro modo, sería utilizable.

También hay que tener en cuenta la repetición de las pruebas de resistencia dieléctrica. El procedimiento aprobado por el proveedor debe definir si se permite la repetición y en qué condiciones se puede aplicar una tensión adicional.

  • Límites de la prueba: Identifique los circuitos del devanado y las estructuras conductoras conectadas durante el procedimiento.
  • Esfuerzo eléctrico: Registre la tensión aprobada, el tipo de forma de onda, el tiempo de aplicación y la respuesta permitida.
  • Protección del equipo: Aísle los componentes electrónicos de Hall, los dispositivos de retroalimentación, los controladores y otros componentes que no puedan soportar la tensión aplicada.
  • Protección del operador: Exigir medidas de protección adecuadas, procedimientos de descarga, acceso controlado y la verificación de que se ha eliminado la energía eléctrica almacenada.
  • Documentación de los resultados: Registre las mediciones o indicaciones reales, los fallos, las interrupciones y las desviaciones autorizadas.

Nunca se debe dar por sentado que los componentes electrónicos conectados son adecuados para pruebas de bobinados de alta tensión. Se debe revisar la conexión completa de la prueba antes de aplicar tensión.

Si un bobinado falla, evite aumentar repetidamente la tensión o reiniciar el procedimiento sin antes investigar el fallo. El fallo debe evaluarse según el proceso de resolución aprobado.

¿Se ha verificado la integridad del aislamiento entre espiras mediante un método adecuado?

El aislamiento entre espiras protege a los conductores adyacentes del devanado contra contactos eléctricos involuntarios. Los daños dentro de este límite pueden provocar fallos eléctricos localizados sin que se vean afectadas las estructuras del motor conectadas a tierra.

Dado que las espiras adyacentes funcionan a potenciales eléctricos diferentes, su aislamiento debe seguir siendo adecuado para la tensión asociada a la disposición del devanado y a las condiciones de funcionamiento.

¿Por qué pueden pasar desapercibidos los defectos del aislamiento entre espiras en otras pruebas eléctricas?

Los recubrimientos de los conductores pueden resultar dañados durante el bobinado, la inserción, el conformado o la manipulación. Un defecto entre espiras vecinas puede permanecer eléctricamente separado del núcleo del estator.

En esa situación, la resistencia de aislamiento entre fase y tierra puede parecer aceptable aunque el bobinado presente un punto débil entre conductores adyacentes.

Las pruebas de resistencia dieléctrica de la pared de tierra se enfrentan a una limitación similar, ya que la tensión aplicada no produce necesariamente la tensión requerida en el aislamiento de cada espira individual.

Un cortocircuito entre espiras puede alterar las características efectivas del bobinado y provocar un calentamiento concentrado. Sus efectos dependen del número y la posición de las espiras afectadas.

Por consiguiente, los compradores deberían solicitar un método específicamente adecuado para detectar los puntos débiles relevantes entre espiras, en lugar de basarse en resultados de pruebas eléctricas no relacionados.

¿Qué método de ensayo del aislamiento entre espiras es el adecuado?

Las pruebas de comparación de sobretensiones son un método posible, pero su idoneidad depende de la construcción del devanado, las características eléctricas, la tensión aplicada y la resolución de medición disponible.

Los motores compactos de devanado aleatorio requieren un cuidado especial, ya que los procedimientos desarrollados para sistemas de devanado más grandes pueden imponer una tensión inadecuada o proporcionar una sensibilidad diagnóstica insuficiente.

El proveedor debe aprobar el método tras tener en cuenta la inductancia, la geometría del bobinado, la estructura del aislamiento, las conexiones de terminales disponibles y la energía de ensayo admisible.

Los criterios de aceptación deben abordar las características adecuadas de la forma de onda, las condiciones de comparación y las anomalías medibles, sin dar por sentado que todas las disposiciones de bobinado producen respuestas idénticas.

Los sensores, controladores y otros dispositivos electrónicos sensibles conectados deben aislarse cuando sea necesario. La aplicación de una prueba de sobretensión a través de los componentes electrónicos conectados puede provocar daños ajenos a la calidad del aislamiento del bobinado.

Cuando la comparación de sobretensión no sea adecuada, el equipo de ingeniería debe evaluar otro método de verificación apropiado y documentar sus limitaciones, en lugar de forzar una prueba no aprobada.

La siguiente comparación identifica los distintos objetivos de las tres comprobaciones de aislamiento eléctrico y las pruebas necesarias para interpretar sus resultados.

Método de ensayo Límite del aislamiento Objetivo principal Limitación importante Pruebas necesarias
Resistencia de aislamiento Límites seleccionados entre el devanado y tierra o entre circuitos accesibles Evaluar la resistencia de fuga en condiciones definidas No determina la resistencia dieléctrica ni la resistencia entre espiras Resistencia medida, tensión, duración, conexiones y condiciones ambientales
Resistencia dieléctrica Barreras especificadas entre fase y tierra o entre fases accesibles Verificar la capacidad de resistencia bajo una tensión eléctrica aprobada No verifica de forma independiente el aislamiento entre espiras adyacentes Tensión aplicada, duración, conexiones, criterios de aceptación y resultados reales
Verificación entre espiras Aislamiento entre espiras del devanado Identificar los puntos débiles relevantes entre espiras utilizando un método adecuado La capacidad de detección depende de la construcción del devanado y del método de ensayo Procedimiento aprobado, tensión aplicada, registros de diagnóstico y criterios de aceptación

Estos métodos deben seleccionarse como comprobaciones complementarias. Un resultado satisfactorio en uno de ellos no elimina la necesidad de evaluar los demás límites de aislamiento pertinentes.

¿Es el aislamiento del devanado compatible con la tensión real en los terminales del PWM?

El aislamiento que supera los controles de producción también debe soportar la forma de onda eléctrica aplicada durante el funcionamiento normal del motor. Las aplicaciones controladas por PWM requieren una atención especial a las transiciones repetitivas de tensión.

La tensión nominal del bus de CC por sí sola no describe completamente las tensiones a las que se ven sometidos los terminales del motor o las secciones individuales del devanado.

¿Cómo puede el funcionamiento PWM aumentar la tensión en el aislamiento del devanado?

La conmutación rápida del controlador produce transiciones de tensión cuya magnitud y tiempo de subida dependen de la configuración del variador, las condiciones de alimentación, la disposición de los cables y las características eléctricas.

En determinadas instalaciones, la impedancia de los cables y los efectos de las ondas reflejadas pueden provocar un sobreimpulso de tensión en los terminales. La importancia de este fenómeno depende de la longitud del cable, la velocidad de conmutación y la impedancia del sistema.

La tensión en modo común también puede someter a tensión el aislamiento entre los circuitos de bobinado energizados y las estructuras del motor conectadas a tierra. Los detalles de la puesta a tierra y la instalación influyen en las condiciones eléctricas resultantes.

Dentro del bobinado, la distribución de las transiciones rápidas de tensión puede diferir de la distribución en condiciones estacionarias o de baja frecuencia, lo que afecta a la tensión local entre espiras.

Por lo tanto, la exposición repetida a la conmutación debe considerarse por separado de los ensayos convencionales de resistencia dieléctrica en producción, que pueden utilizar características de tensión sustancialmente diferentes.

No deben confundirse las tensiones eléctricas con las tensiones térmicas. El funcionamiento con PWM puede contribuir a las pérdidas y al calentamiento, pero la sobretensión en los terminales plantea un problema de aislamiento distinto.

¿Qué información sobre el motor y el controlador debe revisarse conjuntamente?

La revisión técnica debe identificar el rango de funcionamiento previsto del bus de CC, el comportamiento de conmutación del controlador, la construcción del cable del motor, la longitud del cable, la disposición de la puesta a tierra y el entorno operativo.

Estos datos ayudan a determinar si el sistema de aislamiento del devanado propuesto es adecuado o si son necesarias mediciones y verificaciones adicionales de la forma de onda.

Gian Transmission proporciona información sobre controladores de motores BLDC configurables, pero la idoneidad de cualquier combinación de motor y controlador debe establecerse para la aplicación específica.

  • Condiciones de alimentación: Especificar el rango de tensión previsto del bus de CC, teniendo en cuenta el funcionamiento normal y los eventos transitorios relevantes.
  • Comportamiento de conmutación: Identifique las características de conmutación que influyen en el tiempo de subida de la tensión en los terminales y en el estrés eléctrico repetitivo.
  • Instalación de cables: Documente la disposición de los conductores, la longitud de los cables, el apantallamiento y los requisitos de puesta a tierra pertinentes.
  • Forma de onda medida: Registre el comportamiento de la tensión en los terminales en condiciones representativas cuando sea necesario realizar pruebas de la aplicación.
  • Revisión del aislamiento: Comparar el estrés observado o calculado adecuadamente con los requisitos aprobados de aislamiento de los devanados.

Cuando sea necesario realizar ensayos, utilice equipos de medición adecuados de gran ancho de banda y conexiones con la potencia nominal adecuada. La disposición de la medición debe evitar que se produzcan riesgos eléctricos o para el personal inaceptables.

Si la tensión de la aplicación supera los límites de aislamiento aprobados, los posibles cambios incluyen ajustes del controlador, la configuración del cableado, el filtrado o un diseño revisado del aislamiento del motor.

Antes de conceder la aprobación definitiva, evalúe cómo cada modificación propuesta podría influir en el rendimiento del motor, las características térmicas, la compatibilidad eléctrica y los requisitos de instalación.

Documentar las condiciones reales de funcionamiento es más útil que dar por sentado que unas tensiones nominales idénticas del motor garantizan una tensión de aislamiento equivalente en diferentes instalaciones.

¿Son trazables los resultados de las pruebas de acondicionamiento o de resistencia al diseño de bobinado propuesto?

La inspección inicial y los ensayos eléctricos describen el estado del aislamiento en momentos concretos de la fabricación. No establecen de forma independiente el rendimiento tras la exposición ambiental o el funcionamiento repetido.

Por lo tanto, las pruebas de cualificación deben reflejar las tensiones térmicas, mecánicas y eléctricas relevantes para la aplicación prevista, utilizando procedimientos acordados antes de los ensayos.

¿Qué ensayos de acondicionamiento y de resistencia son pertinentes?

Los ciclos térmicos pueden poner de manifiesto puntos débiles asociados a la expansión diferencial de los materiales, la sujeción del devanado y los cambios repetidos de temperatura. Seleccione condiciones de ensayo que representen las tensiones ambientales a las que se espera que se enfrente el motor durante su funcionamiento.

El acondicionamiento de humedad puede ser relevante cuando la exposición a la humedad pueda influir en el comportamiento de las fugas o en el rendimiento de los materiales. El procedimiento debe especificar las condiciones de exposición y la duración de las mediciones.

La vibración mecánica puede poner a prueba la sujeción de los conductores, la protección de los terminales y las barreras físicas de aislamiento. Su relevancia depende de la instalación del motor y del entorno de vibración previsto.

Los ensayos de resistencia operativa pueden combinar la carga eléctrica, el calentamiento del devanado y los efectos mecánicos en condiciones de funcionamiento representativas, aunque no pueden abarcar automáticamente todos los entornos de campo posibles.

Los ensayos acelerados requieren un cuidado especial. El aumento de la tensión puede alterar los mecanismos de fallo, por lo que los resultados de los ensayos acelerados no deben traducirse en afirmaciones sobre la vida útil sin una relación justificada.

Defina la intensidad de la exposición, la duración, la secuencia, la cantidad de muestras y el estado de funcionamiento. Esto permite interpretar los resultados obtenidos en función de un objetivo de ingeniería establecido.

¿Cómo debe evaluarse el rendimiento del aislamiento antes y después del acondicionamiento?

Antes de la exposición deben recogerse mediciones de referencia utilizando los métodos aprobados. Estas establecen valores de referencia para su posterior comparación y ayudan a distinguir los defectos existentes de los cambios relacionados con el acondicionamiento.

Tras el acondicionamiento, repita las comprobaciones eléctricas y las inspecciones físicas adecuadas en condiciones definidas. Compare los cambios en lugar de basarse únicamente en declaraciones aisladas de «aprobado» o «suspenso».

Entre los posibles hallazgos se incluyen grietas en el aislamiento, barreras desplazadas, abrasión de los conductores, aumento de las fugas u otras anomalías eléctricas. Evalúe la importancia de cada condición observada en función de los criterios de aceptación establecidos y aprobados.

Los ensayos que impliquen un estrés eléctrico elevado deben ajustarse a los procedimientos aprobados por el proveedor. El acondicionamiento no justifica la aplicación de tensiones de resistencia o de sobretensión arbitrarias a un devanado montado.

Cuando las muestras fallen, registre la fase de fallo, las características observadas, las condiciones de ensayo y los resultados de la investigación. Los fallos inexplicables no deben ocultarse en los resultados promediados.

La cantidad de muestras también influye en la interpretación. Que un número limitado de muestras supere el ensayo proporciona evidencia de las condiciones en las que se han probado, pero no garantiza la fiabilidad de toda la población.

¿Qué trazabilidad se requiere antes de la aprobación de la producción?

Los resultados de la cualificación deben identificar la construcción del devanado realmente sometida a ensayo, incluyendo la revisión del plano, las especificaciones del material aislante, los requisitos de procesamiento y la identificación individual de cada muestra.

Los controles rutinarios de producción y la cualificación del diseño tienen fines distintos. Un ensayo de resistencia de aislamiento en producción no debe considerarse equivalente a una cualificación completa de resistencia ambiental.

Las sustituciones de materiales, los cambios en los conductores, los patrones de bobinado revisados o los procedimientos de impregnación modificados pueden afectar al rendimiento del aislamiento y deben dar lugar a una evaluación documentada del impacto técnico.

La siguiente tabla recoge las pruebas de verificación condicionadas necesarias para respaldar una decisión de aprobación trazable sin imponer límites eléctricos o de resistencia universales.

Fase de verificación Pruebas requeridas Condiciones registradas Base de aceptación
Inspección de referencia Fotografías de los devanados o registros de inspección y mediciones eléctricas iniciales Identificación de la muestra, instrumento, temperatura, conexiones de ensayo y revisión del procedimiento Requisitos aprobados de mano de obra y eléctricos iniciales
Acondicionamiento ambiental Registros de exposición y observaciones durante el acondicionamiento Temperatura, humedad, vibración, duración u otras condiciones de estrés especificadas Procedimiento de acondicionamiento definido por la aplicación
Verificación posterior al acondicionamiento Resultados eléctricos comparados con las mediciones de referencia Condiciones de medición, tiempos e información sobre los instrumentos Límites aprobados tras el acondicionamiento y cambios permitidos
Revisión del estado físico Conclusiones de la inspección, registros de daños e investigación de fallos Lugares de inspección y anomalías observadas Criterios definidos de aceptación física y gestión de defectos
Trazabilidad del diseño Registros de materiales, planos de bobinado, identificación de muestras e historial de revisiones Configuración de fabricación y cambios que afectan a las muestras sometidas a ensayo Configuración de diseño aprobada y requisitos de cambios de ingeniería

Antes de la liberación, el proveedor y el comprador deben acordar qué pruebas de cualificación se aplican a la revisión aprobada del bobinado y qué controles de producción seguirán siendo obligatorios.

El expediente técnico definitivo debe contener los planos aprobados del bobinado y del aislamiento, las especificaciones de los materiales, la evaluación térmica, los criterios de fabricación y los registros de inspección pertinentes.

También debe incluir los procedimientos de ensayo eléctrico aprobados por el proveedor, los resultados medidos de resistencia de aislamiento y de soporte de tensión, los registros adecuados de verificación entre espiras y los requisitos de aislamiento documentados para los componentes electrónicos sensibles.

Complete el registro con información sobre el estrés PWM de la aplicación, los resultados de las pruebas en condiciones controladas, la trazabilidad de las muestras y la producción, las desviaciones aprobadas y las aprobaciones de ingeniería responsables vinculadas a la configuración final del motor.