Prueba de Toroide (Loop Test) en Núcleos de Estator

ELCID induce solo 4% del flujo nominal y mide corrientes parásitas con un sensor Chattock — es ideal como cribado rápido y seguro. La prueba de toroide induce flujo cercano al 100% del nominal y mide la respuesta térmica con cámara termográfica — replica la condición real de operación. ELCID es diagnóstico de cribado; el loop test es prueba de aceptación final. En núcleos grandes son complementarias.

Si se aplica correctamente y se monitorea la temperatura en tiempo real con termografía, no. Un defecto severo se detecta como hot spot creciente antes de alcanzar daño térmico — y la fuente se reduce al observarlo. La prueba expone el defecto sin destruir el núcleo sano; ese es su valor diagnóstico.

Sí. La bobina toroidal se enrolla alrededor del núcleo del estator atravesando el entrehierro y los conductos de ventilación — requiere acceso libre que solo se obtiene con el rotor desmontado. El desmontaje del rotor se contempla en el alcance del trabajo.

Entre 12 y 24 horas en sitio o taller para preparación del cableado, energización progresiva, captura termográfica completa y desconexión segura. La entrega del protocolo documental se hace en 7–10 días hábiles tras la prueba con interpretación técnica.

Sí. Aplicamos prueba de toroide a turbogeneradores y generadores síncronos hasta 350 MW bajo CFE LAPEM W4200-12. Para núcleos de gran sección dimensionamos la bobina toroidal y la fuente AC para inducir el flujo objetivo bajo IEEE 56.

Documentamos la ubicación y gradiente térmico de cada hot spot con evidencia termográfica. Si el defecto es localizado, recomendamos tratamiento de laminaciones cortocircuitadas con técnica de cuchilla y aplicación de recubrimiento inter-laminar. Si es extendido, evaluamos reapilado mayor del paquete. La decisión la toma el cliente con datos cuantitativos en mano.

El flujo magnético inducido depende de la ley de Faraday aplicada al núcleo. Para inducir el 80–100% del flujo nominal se calcula primero el flujo objetivo (a partir de la geometría del núcleo y el dato de placa de tensión nominal por vuelta), luego se determinan ampere-vueltas necesarios (NI = H × longitud media del núcleo, donde H se obtiene de la curva BH del acero magnético específico) y finalmente se distribuye entre número de vueltas (N) y corriente (I) según la capacidad de la fuente AC disponible. En un núcleo de turbogenerador grande, esto puede traducirse en 10–40 vueltas de cable de potencia y corrientes de cientos de amperes durante varias horas.

IEEE 56 sugiere que el gradiente térmico entre la zona más caliente y el resto del núcleo no exceda 10–15 °C bajo flujo cercano al nominal después de tiempo de estabilización (típicamente 60–90 minutos). Gradientes de 15–25 °C indican zona a vigilar — se documenta y se planea tratamiento en próxima ventana. Gradientes superiores a 25 °C señalan defecto activo que requiere intervención inmediata: tratamiento con cuchilla en defectos puntuales, reapilado parcial en zonas extendidas o reconstrucción del paquete cuando la degradación es generalizada.

ELCID estresa el núcleo solo al 4% del flujo nominal — suficiente para cribado pero insuficiente para revelar defectos profundos en núcleos de gran sección. La prueba de toroide replica exactamente la condición de operación: flujo nominal, calor real generado, gradientes térmicos reales. Solo bajo esa condición se valida que el núcleo no producirá hot spots críticos en servicio. ELCID es necesario pero no suficiente; el toroide es la firma final de aptitud para liberación a operación comercial.

Sí, es la modalidad estándar en mantenimiento mayor in-situ. La bobina toroidal se enrolla por dentro y fuera de la carcasa a través de aperturas de servicio, atravesando el entrehierro del núcleo con el rotor previamente extraído. La logística requiere planificación: dimensionado del cable según el espacio disponible, fuente AC posicionada accesible y, sobre todo, acceso para la cámara termográfica de manera que cubra el plano del entrehierro de extremo a extremo.

El cable de excitación porta corrientes altas y genera su propio calor I²R, lo que podría aparecer en la cámara termográfica como hot spot falso. Para evitarlo: (1) se dimensiona el cable con calibre suficientemente sobrado para limitar pérdidas resistivas; (2) se separa físicamente el cable del plano de medición termográfica usando soportes; (3) se aplica una pasada de calibración con cable energizado pero núcleo cortocircuitado para mapear y restar el aporte térmico del cable; (4) la pasada principal se hace con el cable separado del entrehierro a distancia suficiente para que su contribución térmica sea despreciable.