# Causas eléctricas de la vibración en motores eléctricos: cómo separarlas de la mecánica

> El motor zumba, en el espectro hay una línea que no debería estar ahí, y le proponen equilibrar el rotor. A veces es el paso correcto. Y a veces se pasará un turno entero y obtendrá el mismo nivel, porque la vibración la producía un entrehierro irregular o una barra fisurada de la jaula. Distinguir una cosa de otra se puede hacer con una sola parada acordada. A continuación, las técnicas, las frecuencias y las cifras con las que se hace directamente en la instalación.

**En resumen:** La vibración eléctrica se delata por una frecuencia ligada a la red, no al eje: una línea al doble de la frecuencia de alimentación (100 Hz en una red de 50 Hz) y bandas laterales alrededor de la 1x (la frecuencia de giro) con un paso de frecuencia polar F_p = s · f_red · P, donde s es el deslizamiento y P el número de polos. Esto se comprueba con una sola parada: corte la alimentación y registre la vibración en la parada libre, mientras el eje se detiene por inercia. La componente electromagnética se corta en fracciones de segundo, la mecánica decae suavemente junto con las revoluciones. El equilibrado no elimina en absoluto la causa eléctrica, porque el origen de la fuerza no es la masa del rotor, y una masa en el rotor no afecta a ese origen.

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## De dónde sale en el motor una vibración a la que no le importan las revoluciones

La fuerza con la que el estátor atrae al rotor es proporcional al cuadrado de la inducción magnética en el entrehierro. Eleve al cuadrado una sinusoide de 50 Hz y obtendrá una componente constante más una pulsación a 100 Hz. En una red de 60 Hz son 120 Hz. Esta pulsación existe en cualquier motor en buen estado, la única cuestión es su nivel.

En una máquina simétrica, las fuerzas alrededor de la circunferencia del entrehierro se equilibran entre sí, y casi nada se manifiesta hacia el exterior. Rompa la simetría, y quedará una fuerza no compensada que tira del rotor hacia un lado cien veces por segundo. La simetría se rompe por tres grupos de causas: geometría (entrehierro irregular, estátor desplazado, rotor curvado), circuito magnético (paquete del estátor aflojado, barra de la jaula rota, espiras en cortocircuito) y alimentación (desequilibrio de fases, contacto quemado, corte en una fase).

Recuerde la propiedad principal de esta vibración: su frecuencia la marca la red, no el eje. Cargue el motor, las revoluciones bajarán, y la línea a 100 Hz permanecerá exactamente en su sitio. En esto se basa todo el diagnóstico posterior.

De aquí surgen dos trampas en las que se cae con regularidad. Primera: en un motor de dos polos, 2960 rpm dan 1x = 49,3 Hz y 2x = 98,7 Hz, mientras que la red da 100 Hz. La diferencia es de 1,3 Hz, y con los ajustes habituales de medición esas líneas se funden en una sola. Segunda: la propia fuerza a 100 Hz puede ser normal, y lo que la eleva es la resonancia de la bancada o de una pata. En ese caso buscará un defecto del devanado donde en realidad hay que reforzar la estructura.

- La componente eléctrica se sitúa en una frecuencia múltiplo de la de alimentación: 100 Hz y 50 Hz en una red de 50 Hz. No se desplaza junto con las revoluciones.
- La componente mecánica está ligada al eje: 1x, 2x, la de paso de álabes, las frecuencias de rodamiento. Cambian las revoluciones, y todo el cuadro se desplaza en frecuencia.
- La componente eléctrica suele crecer con la carga, porque crecen la corriente y el campo.
- Al desequilibrio la carga le da igual: la masa del rotor no cambia por ella.
- La componente eléctrica desaparece en el instante en que se abre el contactor. La mecánica persiste mientras el eje siga girando.

> Una línea alta a 100 Hz por sí sola no condena al devanado. Solo dice una cosa: la excitación es de naturaleza electromagnética. La respuesta de la estructura a esa fuerza puede estar muy amplificada por la resonancia de la bancada o por una pata floja, y en ese caso reparar el motor no servirá de nada. Antes de llevar la máquina al taller eléctrico, golpee la bancada y compruebe el apriete de las patas. Sobre la resonancia y la prueba de impacto (bump test) tenemos un artículo aparte.

## Prueba de parada libre: una sola parada en vez de tres hipótesis

Es la técnica de diagnóstico más barata y más convincente. Corta la alimentación y observa qué ocurre con la componente sospechosa en los primeros segundos. La fuerza electromagnética desaparece junto con la corriente, en fracciones de segundo. La mecánica decae suavemente, porque el eje sigue girando y va perdiendo revoluciones de forma gradual.

Condición clave: hay que registrar de forma continua a través del momento del corte. Dos espectros separados, antes y después, no resuelven la cuestión, porque no verá cómo desaparece exactamente la línea.

1. **Acuerde la parada** — Una parada no programada es un riesgo para el proceso y un arranque de más para el motor. Obtenga la autorización de operaciones, acuerde quién pulsa el botón, asegúrese de que el equipo arrancará después. Las máquinas grandes tienen un límite de arranques por hora, y nadie lo ha suspendido para su prueba.
2. **Coloque la medición y no la toque más** — Sensor en el apoyo de rodamiento del motor, fijado con rigidez, sobre una superficie limpia y lisa, lo más cerca posible del rodamiento. Apunte el sensor láser de fase (la referencia angular de la vibración respecto a la vuelta del eje) a la marca reflectante, para ver las revoluciones en el mismo instante. No cambie el punto ni la dirección hasta el final de la prueba.
3. **Tome la base en régimen de trabajo** — Revoluciones estabilizadas, carga de trabajo, máquina caliente. Espectro con una resolución que separe la 100 Hz y la 2x en líneas distintas, más el registro de la señal temporal. Registre con el tacómetro las revoluciones reales, las necesitará para calcular el deslizamiento.
4. **Corte la alimentación y siga registrando** — Empiece la grabación unos segundos antes de la parada y no la detenga hasta que el eje se pare por completo. Si el equipo graba espectros en series, ajuste el tiempo de adquisición al mínimo, o el momento del corte se difuminará por el promediado.
5. **Analice la grabación** — La componente que se corta en fracciones de segundo tras la apertura del contactor es eléctrica. La componente que se desliza hacia abajo en frecuencia junto con las revoluciones es mecánica. Observe tanto los espectros como la forma de la señal: en el osciloscopio, el momento del corte suele verse a simple vista por un cambio brusco en el carácter de las oscilaciones.
6. **Si no se puede parar, cambie la carga** — Tome espectros en dos o tres regímenes de carga con revoluciones iguales o cercanas. Las componentes electromagnéticas suelen crecer con la corriente, al desequilibrio la carga le da igual. La conclusión es más débil que la de la parada libre, pero no hace falta parar y no hay riesgos.

> El variador de frecuencia arruina esta prueba si no se controla el modo de parada. La orden «stop» en la mayoría de los accionamientos significa frenado controlado: el motor sigue con corriente, solo que la frecuencia de salida baja. En ese caso la componente electromagnética no desaparece en absoluto, simplemente se desliza hacia abajo junto con la frecuencia, y obtendrá una conclusión falsa de «mecánica». Para la prueba hace falta el modo de parada libre (coast to stop) o cortar el circuito a la salida del variador.

## Bandas laterales y frecuencia de deslizamiento: calcúlelas antes de buscar

El rotor de un motor asíncrono siempre va por detrás del campo giratorio del estátor. Esa diferencia es precisamente el deslizamiento, y da lugar a un segundo conjunto de síntomas, mucho más informativo que la línea solitaria de 100 Hz.

Calcule con cifras concretas. Un motor de cuatro polos en una red de 50 Hz tiene una velocidad síncrona de 1500 rpm. El tacómetro marca 1480 rpm, así que la frecuencia de giro es f_g = 24,67 Hz, el deslizamiento s = 20/1500 = 0,0133, la frecuencia de deslizamiento f_s = s · 50 = 0,67 Hz. La frecuencia polar F_p = f_s · P = 0,67 · 4 = 2,67 Hz, donde P es el número de polos. Precisamente con ese paso aparecen las bandas laterales alrededor de la 1x en los defectos de la jaula del rotor.

Es decir, hay que buscar no «algo cerca de 24,7 Hz», sino líneas concretas en 22,0 y 27,3 Hz. La diferencia entre ellas y la 1x es de solo 2,67 Hz, y precisamente ahí fallan los ajustes habituales de medición.

La resolución del espectro es igual al Fmax (el límite superior del espectro) dividido entre el número de líneas, y el tiempo de adquisición de un registro es igual a uno dividido entre la resolución. Un Fmax de 1000 Hz con 400 líneas da 2,5 Hz por línea: las bandas físicamente no pueden separarse, verá un único bulto ancho. Un Fmax de 200 Hz con 1600 líneas da 0,125 Hz y exige 8 segundos de adquisición. Con esos ajustes las bandas se ven. Sobre el Fmax, el número de líneas y las ventanas hay un artículo aparte con más detalle.

El segundo requisito es el rango dinámico: la capacidad de la medición para mostrar líneas débiles junto a líneas fuertes. Las bandas laterales de una barra fisurada se sitúan de 30 a 50 dB por debajo de la 1x, por lo que el promediado de varios registros aquí no es un lujo, sino una condición para sacarlas del ruido. En un motor poco cargado el deslizamiento es pequeño, las bandas se aprietan contra la 1x, y separarlas se vuelve aún más difícil. La conclusión es sencilla: tome el espectro con la carga de trabajo, no en vacío.

- Bandas alrededor de la 1x con paso F_p: barra de la jaula rota o fisurada, defecto en el anillo de cortocircuito, asiento aflojado de las barras.
- Bandas alrededor de 100 Hz con paso F_p: excentricidad dinámica, es decir, el entrehierro cambia a medida que gira el rotor.
- Bandas alrededor de la frecuencia de ranura del rotor (número de barras multiplicado por f_g) con paso de 100 Hz: los mismos defectos de la jaula, pero el síntoma se sitúa en la zona de los kilohercios, y una medición de velocidad de vibración en la banda de 10-1000 Hz simplemente no lo ve.
- Bandas alrededor de la frecuencia de ranura del estátor (número de ranuras multiplicado por f_g) con paso de 100 Hz: aflojamiento del paquete del estátor, entrehierro irregular.
- Modulación de la propia 1x, por la cual la amplitud y la fase varían con un periodo 1/F_p (en nuestro ejemplo, 0,37 s): la misma jaula del rotor o excentricidad dinámica. Equilibrar en ese estado no tiene sentido, las lecturas no se repiten.

Sources: [ISO 13373-3:2015](https://www.iso.org/standard/40840.html)

## Frecuencia y síntoma, causa eléctrica probable, con qué comprobar

| Frecuencia y síntoma | Causa eléctrica probable | Con qué comprobar |
| --- | --- | --- |
| 100 Hz en red de 50 Hz, domina sobre la 1x, se corta al instante al cortar la alimentación | Entrehierro irregular, excentricidad estática del estátor, aflojamiento del paquete del estátor | Prueba de parada libre. Medición del entrehierro con galga en cuatro puntos por ambos lados. Golpeteo de la bancada y comprobación del apriete de las patas, para descartar resonancia a 100 Hz |
| 100 Hz crece notablemente con la carga, corrientes de fase distintas | Asimetría de alimentación, contacto flojo en la caja de bornes, contacto quemado del contactor, corte en una fase | Medición de tensiones y corrientes de fase con cálculo del desequilibrio en porcentaje. Termografía de la caja de bornes, el contactor y los terminales de cable. Reapriete de contactos |
| Bandas laterales alrededor de la 1x con paso F_p = s · f_red · P | Barra de la jaula del rotor rota o fisurada, defecto en el anillo de cortocircuito | Espectro con resolución de 0,1-0,2 Hz con carga de trabajo. Espectro de corriente con bandas en f_red · (1 ± 2s). Termografía tras un funcionamiento cargado |
| Bandas laterales alrededor de 100 Hz con paso F_p | Excentricidad dinámica: el entrehierro cambia al girar el rotor, eje curvado, rodamiento deteriorado | Medición del entrehierro en varias posiciones angulares del rotor. Excentricidad del eje con reloj comparador. La misma prueba de parada libre |
| Frecuencia de ranura del rotor (número de barras × f_g) con bandas de 100 Hz | Barras aflojadas o rotas, mala unión de las barras con el anillo de cortocircuito | Espectro de aceleración de vibración con Fmax de hasta varios kilohercios. Número de barras según placa. A continuación, taller de máquinas eléctricas |
| Frecuencia de ranura del estátor (número de ranuras × f_g) con bandas de 100 Hz | Aflojamiento del prensado del paquete del estátor, cuñas de ranura salidas | Inspección y golpeteo del paquete en el taller, comprobación de las cuñas, medición de control del entrehierro |
| 1x alta, pero la amplitud y la fase varían de un arranque a otro y cambian con la carga | Excentricidad dinámica o defecto de jaula, disfrazado de desequilibrio | Repetir la medición en dos o tres cargas y comprobar la repetibilidad de la fase. Prueba de parada libre. Posponer el equilibrado hasta aclararlo |
| Ha crecido la 100 Hz, hay un sobrecalentamiento local de la carcasa, ha caído la resistencia de aislamiento | Cortocircuito entre espiras del devanado | Ensayos eléctricos: resistencia de aislamiento, resistencia de los devanados por fase, ensayo de impulsos. Tarea del electricista, no del especialista en vibraciones |
| Ruido de alta frecuencia de banda ancha en un motor con variador; al desmontar se ve estriado en las pistas del rodamiento | Corrientes de eje y electroerosión de las pistas | Medición de la tensión en el eje. Comprobación de la existencia de un rodamiento aislado y un anillo de puesta a tierra. Inspección de las pistas al desmontar |
| Líneas al doble de la frecuencia de salida del variador y sus múltiplos, silbido en kilohercios, el cuadro cambia con la consigna | Tensión de salida del variador y su frecuencia portadora PWM | Leer los parámetros del variador: frecuencia de salida, portadora, modo de frenado. Comprobar si la consigna coincide con una resonancia |
| Se ve 50 o 100 Hz en el espectro incluso con la máquina parada | Interferencia en la cadena de medición, no un defecto de la máquina | Tomar el espectro con la máquina parada. Comprobar el cable, el apantallamiento, la puesta a tierra, el asiento del sensor. Recolocar y volver a medir |

> La tabla da hipótesis, no un diagnóstico. No se puede decidir una reparación basándose en una sola línea de 100 Hz: tiene al menos cuatro orígenes distintos, y cada uno exige su propia confirmación independiente. La regla de trabajo es: primero la prueba de parada libre, para separar lo eléctrico de lo mecánico; después corriente y temperatura, para acotar el círculo; y solo entonces el desmontaje.

## Seis defectos eléctricos por separado

### Entrehierro irregular y excentricidad estática

El taladro del estátor no es concéntrico con el eje de giro del rotor: el estátor está desplazado, los asientos están desgastados, una pata se ha asentado, la carcasa se torció en el montaje. El entrehierro es constantemente menor por un lado, y la fuerza tira del rotor hacia allí cien veces por segundo. La vibración resulta marcadamente direccional: en una dirección radial el nivel es varias veces mayor que en la otra. La comprobación es sencilla: mida el entrehierro con galga en cuatro puntos por ambos lados de la máquina. La dispersión se suele mantener dentro de aproximadamente un 5 % del valor medio; consulte el requisito exacto en la documentación del motor concreto.

### Excentricidad dinámica

Aquí el rotor no es concéntrico respecto a su propio eje de giro: eje curvado, paquete del rotor no concéntrico, rodamiento deteriorado por el que el eje se mueve en su alojamiento. El entrehierro cambia a medida que gira el rotor, y la fuerza electromagnética queda modulada por las revoluciones. Síntoma: bandas alrededor de 100 Hz con paso F_p y una 1x modulada e inestable. Es el más traicionero de los defectos eléctricos, porque es el que más se parece a un desequilibrio. Es precisamente el que más a menudo se intenta curar con masas.

### Barra de la jaula del rotor rota o fisurada

La jaula de aluminio fundido se fisura por los ciclos térmicos y los arranques frecuentes; en la de cobre suele ser culpa de un mal contacto entre la barra y el anillo de cortocircuito. La corriente se redistribuye entre las barras restantes, el campo pierde simetría, el par se vuelve pulsante. Síntomas: bandas alrededor de la 1x con paso F_p, aumento del deslizamiento con la misma carga, sobrecalentamiento local del rotor, a veces un zumbido pulsante. El motor todavía funciona y arrastra la carga, pero el par de arranque cae, y la fisura crece con cada arranque.

### Aflojamiento del paquete del estátor

Las chapas del paquete pierden el prensado, y las fuerzas electromagnéticas junto con la magnetostricción (la capacidad del hierro de cambiar de tamaño en un campo magnético) empiezan a hacer vibrar el hierro a 100 Hz. Se oye como un zumbido con un tono limpio y marcado, y en el espectro se ve 100 Hz más bandas alrededor de la frecuencia de ranura del estátor. No se corrige in situ: hace falta desmontar, recalzar las cuñas, reprensar el paquete. Pero sí se puede sospechar con seguridad in situ y no perder tiempo en un equilibrado.

### Cortocircuito entre espiras del devanado

El cortocircuito de varias espiras rompe la simetría del campo: crece la 100 Hz, aparece un sobrecalentamiento local en el punto del defecto. Aquí el diagnóstico vibratorio solo da un indicio indirecto, y es más honesto decirlo así. Se confirma con métodos eléctricos: resistencia de aislamiento, resistencia de los devanados por fase, ensayo de impulsos. No conviene demorarse: el cortocircuito entre espiras evoluciona a cortocircuito entre fases y a derivación a masa, y entonces el motor ya no se repara, se sustituye.

### Asimetría de alimentación y mal contacto

El elemento más barato de la lista y uno de los más frecuentes. Un tornillo aflojado en la caja de bornes, un contacto quemado del contactor, secciones de cable distintas entre fases, un desequilibrio en la red de la nave por cargas monofásicas. Un desequilibrio de tensión superior al 1 % ya es motivo para investigar, y en corriente el desequilibrio resulta varias veces mayor que en tensión. Se comprueba con pinza amperimétrica y cámara termográfica en diez minutos, antes de cualquier desmontaje y de cualquier equilibrado. Empiece por aquí.

## Variador de frecuencia: qué añade y qué complica en el diagnóstico

El variador de frecuencia cambia las reglas del cálculo. Para el motor, la frecuencia de alimentación ya no son 50 Hz, sino la frecuencia de salida del variador, y la pulsación electromagnética se sitúa al doble de ese valor. Si el variador trabaja a 35 Hz, busque la línea en 70 Hz, no en 100 Hz. Calcule también el deslizamiento y la frecuencia polar a partir de la frecuencia de salida, o las bandas laterales aparecerán donde no las espera.

Y aun así la línea de 100 Hz puede seguir presente: la pulsación del bus de corriente continua viene de la red y se filtra en la tensión de salida. Así que en una máquina con variador verá las dos líneas a la vez, y no hay que confundirlas.

La frecuencia portadora PWM (modulación por ancho de pulsos, con la que el variador genera la tensión de salida) suele situarse entre 2 y 16 kHz. Produce ruido magnetostrictivo y vibración en la propia portadora, sus múltiplos y bandas laterales con paso igual a la frecuencia de salida. Una medición habitual de velocidad de vibración en la banda de 10-1000 Hz no llega hasta ahí, y es normal: oirá la portadora como un silbido característico antes de verla en el espectro. Se corrige con los parámetros del variador y un filtro de salida, no con masas en el rotor.

Un tema aparte son las corrientes de eje. El variador induce una tensión en el eje, que se descarga a través del rodamiento; las descargas de chispa erosionan las pistas, y aparece un estriado. El cálculo de vida del rodamiento según la ISO 281 se apoya en la carga, la geometría y la lubricación, y la electroerosión no figura en absoluto en ese modelo. Por eso un rodamiento que, según el cálculo, debería durar años, en una máquina con variador sin anillo de puesta a tierra falla en una temporada. La protección es constructiva: rodamiento aislado, anillo de puesta a tierra en el eje, cable apantallado con la puesta a tierra correcta.

- Ventaja: con el variador cambia las revoluciones de forma suave y comprueba la resonancia con fiabilidad, sin tocar la mecánica.
- Ventaja: lleva la máquina a las revoluciones necesarias para la medición y las mantiene estables de un arranque a otro, y unas revoluciones estables son la condición para una medición de fase repetible.
- Inconveniente: el rango de consignas casi con seguridad incluye revoluciones en las que la frecuencia de giro o de paso de álabes cae en una resonancia. La máquina estará tranquila a 42 Hz y se pondrá a vibrar a 47 Hz, y el equilibrado no lo corregirá.
- Inconveniente: mientras no haya determinado el modo de parada, la prueba de parada libre no demuestra nada.
- Inconveniente: sin anillo de puesta a tierra obtendrá un defecto de rodamiento que parece un desgaste normal, pero que se repetirá también en un rodamiento nuevo.

Sources: [ISO 281:2007](https://www.iso.org/standard/38102.html)

## Corriente y temperatura: dos confirmaciones sin desmontar

La vibración dice que la simetría está rota. Dónde exactamente está rota, la vibración no lo dice. Dos mediciones independientes cierran esa brecha, y ambas se hacen con la máquina en marcha.

El espectro de corriente es, en esencia, un método barato de diagnóstico del motor por corriente. Coloque en una de las fases una pinza amperimétrica conectada a un analizador y tome el espectro con la misma alta resolución que la vibración. Con un defecto de jaula del rotor, alrededor de la frecuencia de alimentación aparecen bandas en f_red · (1 ± 2s). En nuestro ejemplo, con un deslizamiento de 0,0133, obtenemos 2s · f = 1,33 Hz, así que las bandas se sitúan en 48,67 y 51,33 Hz. La profundidad de las bandas respecto a la línea principal se evalúa en dB. Como orientación: más de 50 dB se considera normal, 40-45 dB sospecha, menos de 40 dB una probable rotura. Los límites varían según la metodología, así que trate la cifra como motivo para comprobar, no como una sentencia.

La termografía responde a otras preguntas. Encuentra al instante un contacto flojo en la caja de bornes y en los terminales de cable, muestra el desequilibrio de calentamiento entre fases del contactor, detecta el sobrecalentamiento local de la carcasa sobre el punto del cortocircuito entre espiras y el sobrecalentamiento del rodamiento. La limitación es honesta: la cámara termográfica ve la superficie, y la jaula del rotor está escondida dentro de la máquina y se refrigera por el flujo de aire. Tome la termografía tras un funcionamiento cargado, no un minuto después de arrancar, y compárela con imágenes anteriores del mismo motor en el mismo régimen.

- [x] Tensiones y corrientes de fase en los bornes, con el desequilibrio calculado en porcentaje, no estimado a ojo.
- [x] Espectro de corriente con resolución no peor de 0,1 Hz, bandas f_red · (1 ± 2s) encontradas o claramente ausentes.
- [x] Termografía de la caja de bornes, el contactor y los terminales de cable.
- [x] Termografía de la carcasa del estátor y de ambos rodamientos tras un funcionamiento cargado.
- [x] Resistencia de aislamiento y resistencia de los devanados por fase, si la 100 Hz ha crecido sin una causa geométrica evidente.
- [x] Revoluciones reales tomadas con tacómetro, no obtenidas de la placa de características. Todo el cálculo del deslizamiento depende de esta cifra, y un error de 5 rpm desplaza las bandas a un sitio donde no se encuentran.

> El Balanset-1A mide vibración, revoluciones y fase, muestra el nivel global y la 1x, construye el espectro y la señal temporal por dos canales, lleva un archivo de mediciones e informes. No mide corriente, resistencia de aislamiento ni temperatura, y no debe pretenderlo. La vibración muestra que la causa es eléctrica; cuál exactamente, se determina con pinza amperimétrica, cámara termográfica y megóhmetro junto con el electricista.

Sources: [Manual de operación Balanset-1A](https://vibromera.eu/balanset-1a-operation-manual/)

## Por qué el equilibrado no cura lo eléctrico y en qué termina el intento

El equilibrado solo trabaja con masa y solo a la frecuencia de giro. El equipo coloca una masa de prueba, observa cómo han cambiado la amplitud y la fase de la 1x, y obtiene el coeficiente de influencia, es decir, la reacción del sistema concreto «rotor, apoyos, base» ante una masa añadida conocida. Después resuelve el problema inverso y entrega la masa y el ángulo de corrección.

La línea de 100 Hz no encaja en absoluto en este esquema. No está en la 1x, no es múltiplo de las revoluciones, su origen no es en absoluto la masa. Por mucha masa que coloque, en el entrehierro no cambiará nada. El equipo bajará honestamente la 1x hasta el valor objetivo fijado y escribirá «dentro de tolerancia», pero el nivel global —en mm/s RMS (valor eficaz) en la banda de 10-1000 Hz— seguirá casi igual, porque la contribución principal la daba la línea de 100 Hz. El cliente verá la misma cifra de antes y preguntará, con razón, por qué ha pagado.

Peor es cuando la 1x realmente es alta, pero está inflada por excentricidad dinámica o un defecto de jaula. En ese caso la amplitud y la fase de la 1x fluctúan con un periodo 1/F_p, en nuestro ejemplo poco más de un tercio de segundo, y varían más despacio junto con la carga y el calentamiento. La medición no se repite de un arranque a otro. El coeficiente de influencia calculado a partir de esa medición no es válido: no describe el sistema, sino el instante aleatorio en que pulsó el botón.

- El equipo entregará una masa que quedará en un ángulo prácticamente arbitrario. Con una probabilidad más o menos igual, la vibración subirá en vez de bajar.
- Añadirá un desequilibrio mecánico real para compensar la fuerza electromagnética. Esa fuerza depende de la carga, la masa no. En otro régimen, la máquina vibrará más de lo que lo hacía antes de su llegada.
- Se pasará un turno entero y tres o cuatro arranques de más en un motor que, posiblemente, ya tiene una fisura en la jaula. Cada arranque es un choque térmico sobre esa misma fisura.
- Perderá tiempo. La rotura de una barra y el cortocircuito entre espiras no se quedan quietos, evolucionan, y el coste de la reparación crece junto con ellos.
- Un informe con la anotación «dentro de tolerancia» creará la falsa sensación de que la máquina está resuelta, y la siguiente persona empezará el diagnóstico desde cero al cabo de un mes.

> También existe el desequilibrio contrario, que se olvida. Un defecto eléctrico y un desequilibrio conviven sin problema, especialmente en un motor con semiacoplamiento o polea. Al encontrar la 100 Hz, no descarte la hipótesis de desequilibrio: primero elimine la causa eléctrica, después vuelva a medir, y solo entonces decida si hace falta equilibrar. Elija la norma de desequilibrio residual según el grado G de la parte aplicable de la ISO 21940, y evalúe el estado de la máquina según la vibración global y las zonas de la ISO 20816, comprobando la parte y la edición aplicables a su máquina.

Sources: [ISO 21940-11:2016](https://www.iso.org/standard/54074.html) · [ISO 20816-1:2016](https://www.iso.org/standard/63180.html)

## A quién encargar la tarea y con qué llegamos nosotros

Los equipos Balanset los diseñan y fabrican ingenieros que ellos mismos salen a equilibrar con ellos. De ahí el enfoque práctico de este artículo: primero demuestre que la vibración es de desequilibrio, y solo después coloque masas. El Balanset-1A da todo lo necesario para esa demostración: dos canales en los apoyos de rodamiento, sensor láser de fase por marca reflectante, amplitud y fase de la 1x, revoluciones, espectro y señal temporal, archivo de mediciones e informe donde constan las cifras de antes y después.

Si la 1x se confirma, con el mismo equipo la eliminará: equilibrado en uno o dos planos por el método de los coeficientes de influencia, posiciones fijas en vez de transportador, cálculo del taladrado, recálculo de las masas a otros planos, coeficientes de influencia guardados para un equilibrado trim rápido en el siguiente mantenimiento. Existe la variante Balanset-1A OEM sin maletín, para integrar en máquinas y bancadas. Si la 1x no se confirma, se ha ahorrado un turno y varios arranques, y eso también es un resultado.

AXILINE se desplaza a la instalación con este equipamiento: medición, separación de la vibración en componentes, búsqueda de la causa, equilibrado in situ en los propios apoyos de la máquina, informe con las cifras. Si el cuadro apunta a lo eléctrico, se lo diremos claramente y pasaremos la tarea al electricista, en lugar de colocar masas en el rotor. Sobre el propio equipo ofrecemos soporte de consultoría: ayudamos con los ajustes de medición y con la interpretación del espectro.

- Al mecánico: la línea de 100 Hz está amplificada por resonancia de la bancada, hay una pata floja o asentada, la carcasa se ha torcido, un rodamiento deteriorado ha hecho variar el entrehierro. Es ajuste y apriete, a menudo in situ y el mismo día.
- Al electricista in situ: desequilibrio de corrientes y tensiones de fase, contacto flojo en la caja de bornes o el contactor, dudas sobre los parámetros del variador, ausencia de anillo de puesta a tierra en el eje. El grupo de causas más barato, es razonable empezar por aquí.
- Al taller de máquinas eléctricas: barra de la jaula rota, cortocircuito entre espiras, aflojamiento del paquete del estátor, excentricidad estática por asientos desgastados. Es desmontaje, no ajuste, y se resuelve con la parada y la sustitución o reparación del motor.
- Al especialista en vibraciones: los síntomas se contradicen, no se puede acordar la parada, hace falta un espectro de alta resolución y un registro correcto de la parada libre, o tras eliminar la causa eléctrica queda una 1x alta que hay que eliminar.

Sources: [Especificaciones del fabricante Balanset-1A](https://vibromera.eu/product/balanset-1/)

## Preguntas frecuentes

**No se puede parar la máquina. ¿Cómo saber, aun así, si la vibración es eléctrica o no?**

Trabaje con la carga y la frecuencia. Tome espectros en dos o tres regímenes de carga con revoluciones cercanas: las componentes electromagnéticas suelen crecer junto con la corriente, al desequilibrio la carga le da igual. Después compruebe si la línea sospechosa se sitúa exactamente en 100 Hz (en red de 50 Hz) o en un valor múltiplo de las revoluciones; para eso hace falta una resolución de espectro del orden de 0,1-0,2 Hz. Y tome el espectro de corriente con pinza amperimétrica: ahí las bandas laterales en f_red · (1 ± 2s) se ven sin necesidad de parar. La conclusión será más débil que la de la parada libre, pero normalmente suficiente para no salir a equilibrar en vano.

**En un motor de dos polos, la 2x y la 100 Hz casi coinciden. ¿Cómo se separan?**

A 2960 rpm, 2x = 98,7 Hz, y la red da 100 Hz, una diferencia de 1,3 Hz. Para que las líneas se separen hace falta una resolución no peor de 0,2-0,3 Hz: por ejemplo, un Fmax de 200 Hz con 1600 líneas da 0,125 Hz con 8 segundos de adquisición por registro. Además, mantenga las revoluciones estables, o la línea mecánica se difuminará y volverá a pegarse a la de red. Si la resolución no alcanza o las revoluciones fluctúan, queda la prueba de parada libre: separa estas dos líneas sin ambigüedad, porque una se corta al instante y la otra se desliza hacia abajo.

**¿Se puede equilibrar un motor que tiene una línea alta a 100 Hz?**

La propia línea de 100 Hz no interfiere con el equilibrado, simplemente no le hace caso. Lo que interfiere es otra cosa: si la misma causa electromagnética modula la 1x, la amplitud y la fase de la componente de giro dejan de repetirse, y el coeficiente de influencia resulta inválido. El orden es el siguiente: compruebe que la 1x es estable en amplitud y fase de un arranque a otro y en distintas cargas. Si es estable, y además la 1x aporta una parte sustancial del nivel, equilibre. Si fluctúa, posponga el equilibrado y resuelva lo eléctrico.

**El motor funciona con variador de frecuencia. ¿En qué frecuencia buscar la componente eléctrica?**

En el doble de la frecuencia de salida del variador, no en 100 Hz. Con una salida de 35 Hz, busque 70 Hz. Calcule también el deslizamiento y la frecuencia polar a partir de la frecuencia de salida. Aun así, la 100 Hz puede permanecer en el espectro por la pulsación del bus de corriente continua, así que las dos líneas conviven a la vez. La portadora PWM se sitúa en el rango de 2-16 kHz y no entra en una medición habitual de velocidad de vibración hasta 1000 Hz; normalmente se oye como un silbido. Y compruebe el modo de parada: con frenado controlado el motor sigue con corriente, y la prueba de parada libre no mostrará nada.

**Ya se han encontrado bandas alrededor de la 1x. ¿Es obligatorio medir también la corriente?**

Sí, si se trata de decidir si desmontar el motor. Las bandas laterales alrededor de la 1x con paso de frecuencia polar dan una hipótesis fuerte, pero no la única: un cuadro parecido lo dibujan la excentricidad dinámica y la modulación de un equipo vecino, y el paso se confunde fácilmente si las revoluciones no están medidas con precisión. El espectro de corriente comprueba la misma hipótesis por otro canal físico, y ahí las bandas en f_red · (1 ± 2s) se leen con más fiabilidad. Además, la termografía: encuentra un contacto flojo que también eleva la vibración y el desequilibrio entre fases, y cuesta diez minutos.

**Se ha equilibrado, la 1x ha bajado, pero el nivel global casi no ha cambiado. ¿Qué se ha pasado por alto?**

Lo más probable es que la contribución principal al nivel global no la diera la 1x. Vuelva a mirar el espectro y calcule qué línea acumula nivel: la 100 Hz delata lo eléctrico, una 2x marcada con vibración axial delata la desalineación, un peine de armónicos con fase inestable delata la holgura, picos de alta frecuencia no múltiplos de las revoluciones delatan un rodamiento. Así debe ser: el equilibrado solo reduce la componente de giro, y ese es su único trabajo. Conviene hacer esa comparación entre la vibración global y la 1x antes del equilibrado, no después; entonces la conversación con el cliente resulta distinta.