Buenas tardes a todos,
llevo más de 30 años trabajando con este tipo de motores trifásicos y como bien decís el punto más débil es el bobinado del estátor que se deriva y provoca un cortocircuito. Normalmente esa avería no es reparable porque en los motores de los coches actuales rebobinarlos vale más que uno nuevo... pero ¿por qué se averían los bobinados?
Lamentablemente no basta con aumentar los aislamientos porque intervienen otros factores que vaís a entender muy fácilmente, que literalmente los fatigan y son:
SOBRETEMPERATURA (muy improbable)
Los bobinados modernos son de Kapton, que soporta 200ºC, es flexible y buen aislante. Los motores llevan una sonda que informa al convertidor es este evento y reduce su potencia o lo para si se calienta demasiado para proteger el motor.
SOBRENSIONES DE LA ALIMENTACIÓN. (poco probable)
Un fallo del convertidor que alimenta el motor puede provocar una sobretensión en el motor superando la tensión de ruptura del aislamiento. Las protecciones del convertidor son muy rápidas y protegen el motor en la mayoría de los casos.
ENTRADA DE OBJETOS EXTRAÑOS (improbable)
Los motores refrigerados por aire están expuestos a la entrada de objetos extraños (una piedrecilla, una arandela.....) El nuestro es cerrado y refrigerado por agua así que este modo de fallo queda excluido.
ESFUERZOS Y FATIGA DEL BOBINADO DEL ESTATOR (causa más probable)
Fuerza de reacción del estátor.
Cuando el motor está entregando par, se produce una fuerza en el rotor (flecha verde) y en consecuencia se produce una fuerza igual en las bobinas del estátor en sentido contrario (flechas azules, sólo he dibujado 2, pero es en todas) (el bobinado que hay representado no es así)
Esta fuerza tiende a "aplastar" el bobinado contra la armadura de hierro del estátor, y en la zona de la salida de la bobina (zona amarilla) se producen fuerzas que tienden a doblar el bobinado. Esta es la fuerza de
reacción.
Por eso, los bobinados se atan para hacer el conjunto más robusto.
Además de esta fuerza de
reacción, hay otra fuerza: según la ley de la mano derecha, por dos conductores (en naranja) que circula una corriente en el mismo sentido, aparecen unas fuerzas F1 y F2 (en rojo) que tienden a unirlos. Esta es la fuerza de
atracción entre conductores.
Es decir, todos lo hilos del bobinado del estátor tienden a aplastarse al circular corriente por ellos.
Claro, todas estas fuerzas son enormes y además no son constantes. Como el motor se alimenta con corriente alterna, ambas fuerzas se aplican cuando circula corriente y cuando pasa por cero la corriente ya no hay fuerza.... es decir los bobinados de estátor están sometidos a esfuerzo de fatiga porque las fuerzas se aplican, se quitan, se aplican, se quitan, se aplican, se quitan... es como cuando doblamos un a alambre un poquito en una dirección y luego en la contraria... terminamos partiendo el alambre con muy poco esfuerzo.
Estas fuerzas también afectan a los aislamientos, que terminan agrietándolos y da igual lo gruesos que sean, de hecho, cuanto más gruesos, peor, lo mejor es ailamientos flexibles y finos.
CONCLUSIONES
Los fallos de aislamientos de los motores trifásicos, ya sean de jaula de ardilla o imanes permanentes, como en el Captur, se producen por fatiga de los aislamientos que los agrietan, por las fuerzas a que están sometidos.
¿QUÉ PODEMOS HACER PARA REDUCIR EL RIESGO?
Por lo que he visto, los mejor es hacer trabajar al motor a una potencia lo más baja posible, así estos esfuerzos se reducen mucho, por ejemplo, si el motor va a mitad de potencia, estas fuerzas son 4 veces menos.
Al final volvemos a lo de siempre, hay que hacer trabajar a las máquinas por debajo de sus máxima prestaciones, en una palabra, conducir como la abuelita Paz.
Cualquier duda, me comentáis.
Saludos.
en este coche es recargar batería en ciudad parado o a baja velocidad.