Caída de Tensión por Polo en Rotores

Son pruebas complementarias, no sustitutas. RSO inyecta pulsos AC y detecta asimetría global del devanado de campo — excelente como cribado. La caída de tensión por polo opera en DC e identifica cuál polo específico está afectado y cuánto se desvía respecto al promedio. RSO te dice que hay un problema; la caída de tensión te dice dónde y cuánto. En aceptación post-rebobinado y diagnóstico fino se aplican las dos.

Sí. La caída de tensión por polo se aplica con el rotor montado, conectando la fuente DC en los slip rings o terminales accesibles del campo. Se requiere acceso a los puntos de medición intermedios entre polos — eso se planea en el alcance del trabajo y se documenta en el protocolo.

Sí, adaptada. En rotores de polos lisos (turbogeneradores 3,600 rpm) la prueba se aplica midiendo caída de tensión por bobinas del campo distribuido en lugar de polos discretos. La metodología IEEE 95 se mantiene; los puntos de medición se ajustan al diseño del rotor.

Entre 4 y 8 horas en sitio para preparación de la fuente DC, conexiones de medición, registro de cada polo y desconexión. La entrega del protocolo documental con tabla de simetría se hace en 5–7 días hábiles tras la prueba.

No. La prueba se aplica con corriente DC controlada por debajo del régimen nominal del campo — sin riesgo térmico ni dieléctrico para el devanado sano. Es no destructiva por diseño y reproducible. Se aplica rutinariamente en aceptación post-rebobinado y mantenimiento mayor.

Bajo IEEE 95 desviaciones inferiores al 3% del promedio se consideran simétricas y aceptables. Desviaciones entre 3–5% indican condición a vigilar con análisis complementario (RSO, balance de polos). Desviaciones superiores al 5% generalmente requieren intervención — la profundidad del análisis y el plan correctivo dependen de la criticidad del activo.

Al inyectar corriente DC al devanado de campo del rotor, la corriente fluye uniformemente por todas las espiras conectadas en serie. La caída de tensión sobre cada polo individual es V = I × Rpolo, donde Rpolo es la resistencia eléctrica del cobre del bobinado de ese polo. Si todos los polos son idénticos (mismo número de espiras, mismo calibre, mismo estado), todos tienen el mismo R y las caídas son iguales. Cuando un polo tiene espiras cortocircuitadas, esas espiras quedan eléctricamente puenteadas — el número efectivo de espiras del polo cae y por lo tanto su resistencia efectiva también — produciendo caída de tensión menor que el promedio. La magnitud de la desviación es proporcional al número de espiras en corto, lo que permite cuantificar la severidad del defecto.

Es la misma técnica aplicada a niveles distintos de granularidad. En un rotor de polos salientes, cada polo lleva una bobina concentrada — caída por polo y caída por bobina son lo mismo. En un rotor de polos lisos (turbogenerador), el campo es distribuido en muchas bobinas dentro de ranuras axiales y no hay polos discretos — la medición se hace por bobina del campo distribuido. La metodología IEEE 95 se mantiene en ambos casos; lo que cambia es dónde se ubican los puntos de medición.

La modalidad DC mide directamente resistencia óhmica — limpia, reproducible, sin acoplamientos parásitos por inductancia o capacitancia. Es la modalidad de referencia bajo IEEE 95. La modalidad AC (medición de impedancia compleja por polo o par) sí existe y es más sensible a cortos parciales — pero requiere instrumentación más sofisticada y es más vulnerable a ruido. En la práctica aplicamos DC como prueba estándar y, si la asimetría DC es sospechosa, complementamos con AC para confirmación y caracterización fina.

Por la magnitud y signo de la desviación. Un polo con cortocircuito entre espiras presenta caída de tensión menor que el promedio (típicamente 3–10% por debajo) porque su resistencia efectiva es menor. Un polo con bobinado parcialmente abierto o con mal contacto en su conexión inter-polo presenta caída de tensión mayor que el promedio porque su resistencia efectiva es mayor. Un polo completamente abierto no permitiría siquiera la circulación de corriente — caso extremo que se detecta al energizar la fuente.

Depende del diseño y la criticidad. Un polo con corto incipiente (una o dos espiras) puede no afectar la operación inmediata pero degradará progresivamente y debe atenderse en la próxima ventana programada. Múltiples polos con cortos parciales producen armónicos pares en la FEM generada, vibración 2× operativo y sobrecalentamiento — eventualmente forzando paro no planeado. Un solo polo con corto severo (más del 20% de sus espiras) ya produce fuerzas magnéticas desbalanceadas que el monitoreo de vibración detecta. La meta es siempre detectar y atender antes de que el defecto progrese a afectación operativa.