Los motores síncronos se utilizan ampliamente en bombas, compresores, ventiladores, molinos, cintas transportadoras y otros sistemas de accionamiento industrial que requieren una velocidad constante, una alta eficiencia y un funcionamiento estable. Sin embargo, pueden surgir problemas durante la instalación, la puesta en marcha o el uso diario. Entre los problemas habituales de los motores síncronos se incluyen fallos de arranque, pérdida de sincronismo, sobrecalentamiento, vibraciones anormales, fallos de excitación, alta intensidad, bajo factor de potencia, daños en los cojinetes y fallos de aislamiento. Comprender los síntomas, las causas y las soluciones te ayuda a reducir el tiempo de inactividad, proteger los equipos y mejorar la fiabilidad del motor.

Problemas habituales de los motores síncronos

Problema	Síntomas habituales	Causas principales	Solución rápida
El motor no arranca	No gira, emite un zumbido, se activa la alarma de disparo	Cableado incorrecto, bajo voltaje, fallo del motor de arranque	Comprueba la alimentación eléctrica, el cableado, el motor de arranque y el circuito de control
Pérdida de sincronismo	El motor se dispara bajo carga, funcionamiento inestable	Sobrecarga, caída de tensión, excitación débil	Reduzca la carga, compruebe la tensión y ajuste la excitación
Sobrecalentamiento	Temperatura elevada del bastidor, olor a aislante	Sobrecarga, refrigeración deficiente, corriente elevada	Mejorar la ventilación, reducir la carga, comprobar la corriente
Vibración anómala	Ruido, sacudidas, cimentación suelta	Desalineación, desgaste de los cojinetes, desequilibrio del rotor	Alinear el eje, revisar los cojinetes, apretar la base
Corriente elevada	Disparo por sobrecarga, calentamiento del cable	Sobrecarga mecánica, desequilibrio de tensión	Comprobar la carga, la fuente de alimentación y los parámetros del motor
Factor de potencia deficiente	Baja eficiencia, riesgo de penalización	Ajuste incorrecto de la excitación	Ajuste la corriente de excitación
Fallo de excitación	El motor no se sincroniza	Fallo del AVR, del excitador, de las escobillas o del circuito de campo	Inspeccionar el sistema de excitación y el devanado de campo
Problemas en los cojinetes	Ruido de chirrido, temperatura elevada de los cojinetes	Lubricación deficiente, contaminación, desalineación	Lubricar o sustituir los cojinetes
Fallo de aislamiento	Fallo a tierra, corriente de fuga	Humedad, envejecimiento, polvo, sobrecalentamiento	Secar, limpiar, comprobar o rebobinar el motor

El motor síncrono no arranca

Un motor síncrono puede no arrancar si la alimentación eléctrica, el sistema de arranque, el sistema de excitación o las condiciones de carga no son las adecuadas. En muchos casos, el motor puede emitir un zumbido, pero no gira con normalidad.

Causas habituales

• La tensión de alimentación es insuficiente.
• Pérdida de fase o secuencia de fases incorrecta.
• Conexión eléctrica incorrecta.
• Avería del arrancador, del contactor o del relé de protección.
• La carga es demasiado elevada durante el arranque.
• El devanado del amortiguador o la jaula de arranque están dañados.
• El circuito de control presenta terminales sueltos o sensores defectuosos.

Soluciones

En primer lugar, compruebe la tensión de entrada y asegúrese de que las tres fases sean estables. A continuación, inspeccione el cableado del motor según la placa de características y el esquema de cableado. Si el motor utiliza un arrancador suave, un variador de frecuencia (VFD) o un cuadro de arranque especial, compruebe los ajustes de los parámetros y las alarmas de protección. También debe asegurarse de que el equipo accionado pueda girar libremente antes de la puesta en marcha. Si la carga está atascada, incluso un motor en buen estado puede no arrancar.

El motor pierde sincronismo

La pérdida de sincronismo es uno de los problemas más graves en los motores síncronos. Se produce cuando el motor no puede mantener su bloqueo magnético con el campo giratorio del estator. El motor puede reducir la velocidad, vibrar, consumir mucha corriente o desconectarse repentinamente.

Causas habituales

• Sobrecarga mecánica repentina.
• Gran caída de tensión en la red eléctrica.
• La corriente de excitación es demasiado baja.
• Ángulo de carga incorrecto.
• Escasa estabilidad de la fuente de alimentación.
• El proceso de arranque no se ha completado correctamente.
• Sistema de control de excitación defectuoso.

Soluciones

Reduzca la carga y vuelva a arrancar el motor en condiciones adecuadas. Compruebe si la corriente de excitación alcanza el valor requerido tras el arranque. Si el motor se utiliza en una aplicación de servicio pesado, como un compresor, un molino o una bomba de gran tamaño, evite los cambios bruscos de carga. Compruebe también si la red eléctrica presenta caídas de tensión, desequilibrio de fases o frecuencia inestable.

Sobrecalentamiento del motor síncrono

El sobrecalentamiento puede dañar el aislamiento, acortar la vida útil del motor y provocar paradas imprevistas. Un motor que funcione a una temperatura superior a la normal debe inspeccionarse rápidamente.

Causas habituales

• Funcionamiento prolongado en condiciones de sobrecarga.
• Avería del ventilador de refrigeración o ventilación obstruida.
• Acumulación de polvo en el interior del motor.
• Temperatura ambiente elevada.
• Desequilibrio de tensión.
• Corriente excesiva.
• Fricción en los cojinetes.
• Ajuste incorrecto de la excitación.

Soluciones

Mida la corriente del motor y compárela con la corriente nominal indicada en la placa de características. Limpie el polvo de los canales de refrigeración, las cubiertas de los ventiladores y los filtros de aire. Asegúrese de que el motor disponga de espacio suficiente para la disipación del calor. Si el motor está instalado en un entorno polvoriento, húmedo o con altas temperaturas, mejore la protección de la carcasa y el diseño de refrigeración.

Ruido y vibraciones anormales

El ruido y las vibraciones suelen indicar problemas mecánicos o eléctricos. Si se ignoran, pueden provocar fallos en los cojinetes, daños en el eje, daños en el acoplamiento o rozamiento entre el rotor y el estator.

Causas habituales

• Desalineación del eje.
• Pernos de cimentación sueltos.
• Rodamientos dañados.
• Desequilibrio del rotor.
• Desgaste del acoplamiento.
• Desigualdad en el entrehierro.
• Vibraciones del equipo accionado.
• Desequilibrio eléctrico.

Soluciones

Compruebe la base del motor, los pernos de cimentación y la alineación del acoplamiento. Compruebe la temperatura de los cojinetes y preste atención a posibles ruidos de chirrido o golpeteo. Si la vibración aumenta tras el mantenimiento, es posible que sea necesario equilibrar el acoplamiento o el rotor. También debe comprobar si la vibración proviene del propio motor o de la máquina conectada.

Corriente elevada durante el funcionamiento

Una corriente elevada es una señal de advertencia. Puede deberse a problemas eléctricos, sobrecarga, mala excitación o resistencia mecánica. Una corriente elevada durante un periodo prolongado puede sobrecalentar los devanados y dañar el aislamiento.

Causas comunes

• El motor está sobrecargado.
• El equipo accionado está bloqueado o atascado.
• La tensión de alimentación es demasiado baja.
• Desequilibrio de tensión entre fases.
• Corriente de excitación incorrecta.
• La fricción de los cojinetes aumenta la carga mecánica.
• Los parámetros del motor no se ajustan a la aplicación.

Soluciones

Mida la corriente y la tensión trifásicas. Cuando una fase presente una corriente anómala, compruebe la fuente de alimentación y las conexiones de los cables. Si todas las fases presentan valores elevados, compruebe el estado de la carga. En el caso de bombas y ventiladores, compruebe si las válvulas, los reguladores de caudal o las condiciones del proceso están provocando una carga excesiva.

Factor de potencia deficiente

Una de las ventajas de un motor síncrono es que su factor de potencia se puede ajustar modificando la corriente de excitación. Si la excitación no está ajustada correctamente, el motor puede funcionar con un factor de potencia deficiente.

Causas comunes

• Subexcitación.
• Sobreexcitación.
• Ajuste incorrecto del regulador automático de tensión (AVR).
• Cambios en la carga sin ajuste de la excitación.
• Fallo en el control de la corriente de campo.

Soluciones

Ajuste la corriente de excitación según el factor de potencia requerido. La subexcitación suele provocar un factor de potencia rezagado, mientras que la sobreexcitación puede hacer que el motor funcione con un factor de potencia adelantado. En las plantas que utilizan motores síncronos para la corrección del factor de potencia, es importante realizar un seguimiento periódico.

Fallo del sistema de excitación

El sistema de excitación alimenta el campo del rotor con corriente continua. Si el sistema de excitación falla, es posible que el motor síncrono no arranque correctamente, que no consiga entrar en sincronismo o que se dispare durante el funcionamiento.

Causas habituales

• Fallo del regulador automático de tensión (AVR).
• Fallo del excitador.
• Desgaste de las escobillas o del anillo colector.
• Circuito abierto en el devanado de campo.
• Cortocircuito en el circuito de campo.
• Cableado suelto en el armario de excitación.
• Rectificador o diodo defectuoso.

Soluciones

Inspeccione el cuadro de excitación, la corriente de campo, la tensión de campo, las escobillas, los anillos colectores y las señales de control. Si el motor utiliza un sistema de excitación sin escobillas, compruebe el rectificador giratorio y el devanado del excitador. En los sistemas con escobillas, limpie los anillos colectores y sustituya las escobillas desgastadas cuando sea necesario.

Sobrecalentamiento o daños en los cojinetes

Los problemas en los cojinetes son habituales en los grandes motores industriales. Una lubricación deficiente, la contaminación, la desalineación y la vibración excesiva pueden dañar los cojinetes.

Causas habituales

• Cantidad incorrecta de grasa.
• Tipo de lubricante inadecuado.
• Entrada de polvo o humedad en la carcasa del rodamiento.
• Desalineación del eje.
• Tensión en el acoplamiento.
• Envejecimiento del rodamiento.
• Carga axial o radial excesiva.

Soluciones

Siga el programa de lubricación del fabricante del motor. No engrase en exceso el rodamiento, ya que un exceso de grasa puede aumentar la temperatura. Compruebe las juntas del rodamiento, la alineación del acoplamiento y los niveles de vibración. Si el rodamiento produce un ruido chirriante o la temperatura aumenta rápidamente, detenga el motor e inspecciónelo antes de que se produzcan daños graves.

Fallo del aislamiento y fallo a tierra

Un fallo de aislamiento puede provocar corrientes de fuga, cortocircuitos, fallos a tierra y la quema del motor. A menudo está relacionado con la humedad, el sobrecalentamiento, la contaminación o el envejecimiento.

Causas comunes

• El motor funciona en un entorno húmedo.
• El polvo, el aceite o los productos químicos penetran en el devanado.
• El sobrecalentamiento prolongado debilita el aislamiento.
• Los picos de tensión dañan el aislamiento.
• Mantenimiento deficiente.
• El motor lleva mucho tiempo sin utilizarse.

Soluciones

Utilice un megaohmímetro para comprobar la resistencia de aislamiento antes de poner en marcha un motor que haya estado almacenado o parado durante mucho tiempo. Mantenga el motor seco y limpio. En lugares húmedos, utilice calefactores de espacio o calefactores anticondensación. Si la resistencia de aislamiento es demasiado baja, seque el devanado antes de ponerlo en funcionamiento.

Inestabilidad de la velocidad o problemas de control

Un motor síncrono mantiene una velocidad constante durante el funcionamiento normal. Si se produce inestabilidad en la velocidad, el problema puede deberse a inestabilidad en el suministro eléctrico, fallos en el sistema de control, impacto de la carga o fallo de sincronización.

Causas habituales

• Fluctuación de la frecuencia de la red eléctrica.
• Carga inestable.
• Error en el sistema de control.
• Secuencia de arranque incorrecta.
• Fluctuación de la excitación.
• Impacto mecánico procedente del equipo accionado.

Soluciones

Compruebe la frecuencia de red, la estabilidad de la excitación y el estado de la carga. Revise la lógica de control y los ajustes de protección. Si el motor se utiliza con un variador de frecuencia, compruebe que el variador sea adecuado para el control de motores síncronos y que los parámetros del motor estén introducidos correctamente.

Cómo prevenir problemas en los motores síncronos

Para reducir las averías de los motores síncronos, se debe elaborar un plan de inspección periódico. Compruebe la tensión, la corriente, la temperatura, las vibraciones, el factor de potencia y la corriente de excitación durante el funcionamiento diario. Un motor síncrono mantiene una velocidad constante durante el funcionamiento normal. Durante la instalación, asegúrese de que los cimientos sean estables, que el acoplamiento esté alineado y que la carga pueda girar libremente. Durante la puesta en servicio, verifique la secuencia de arranque, los ajustes de protección y los parámetros de excitación antes de pasar al funcionamiento a plena carga.