Cómo equilibrar el rotor de un motor eléctrico: el procedimiento de trabajo in situ

El motor ha vuelto del rebobinado, lo ha montado sobre la bancada, lo ha alineado, lo ha arrancado, y zumba más fuerte que antes de la reparación. O, tras cambiar los rodamientos, la vibración en el soporte no accionado se ha triplicado. El motor eléctrico es un caso poco frecuente en el que la misma vibración puede tener dos causas completamente distintas: el desequilibrio del rotor y las fuerzas electromagnéticas en el entrehierro, el espacio entre el rotor y el estátor. El equilibrado solo corrige la primera, así que hay que empezar no por las masas, sino por comprobar que de verdad se trata de mecánica.

Actualizado el 27 de agosto de 2026 · por AXILINE · Vila Nova de Gaia

Cuándo el rotor del motor realmente necesita equilibrado

Un motor casi nunca se desequilibra por sí solo. El rotor es fundido o soldado, las palas de refrigeración no se desgastan, no pasa producto a través de él. Así que el desequilibrio aparece en el momento en que alguien pone las manos en el rotor. Conviene tener en mente una lista breve de esos momentos: si se encuentra en uno de ellos, la medición de vibración tras el montaje es obligatoria.

A veces la vibración sube después de trabajos que no crean desequilibrio por sí mismos. La sustitución de rodamientos es precisamente uno de esos casos.

El equilibrado solo elimina la componente de giro 1x. Si el motor zumba por cortocircuitos entre espiras, un entrehierro desigual o un aflojamiento del paquete de chapas del estátor, las masas no van a ayudar ni un gramo.

Primero separe la causa eléctrica de la mecánica

Es la comprobación más útil en un motor eléctrico, y lleva un minuto. Caliente la máquina, coloque un sensor en el soporte de rodamiento, inicie el registro y corte la alimentación a las revoluciones de trabajo.

La vibración electromagnética desaparece en el momento de la desconexión, en fracciones de segundo, junto con la corriente. El desequilibrio no puede hacer eso: la fuerza centrífuga cae en proporción al cuadrado de las revoluciones, así que la vibración por desequilibrio decae de forma suave mientras el rotor se para por inercia. Fíjese precisamente en el primer instante tras la desconexión, no en toda la curva de la parada por inercia: más adelante el rotor atravesará las resonancias de los soportes y el bastidor, y el cuadro se complicará. En máquinas con mucha inercia y un acoplamiento rígido, la parada por inercia dura minutos; ahí es más fiable registrar la forma de onda y revisarla después.

Segunda señal: la dependencia de la carga. El desequilibrio no sabe nada de la carga, su 1x apenas cambia entre el vacío y la carga plena. La componente electromagnética depende de la carga de forma apreciable, porque depende del deslizamiento y de las corrientes. Haga dos mediciones y compárelas.

• Un pico al doble de la frecuencia de la red (100 Hz con una red de 50 Hz): excentricidad estática del entrehierro, aflojamiento del paquete de chapas o de la fijación del estátor, defectos del bobinado. El equilibrado es inútil.
• Bandas laterales alrededor de la 1x con un paso igual a la frecuencia de paso de polos (el deslizamiento multiplicado por el número de polos, normalmente décimas de hercio o unos pocos hercios): defectos de las barras del rotor o excentricidad dinámica. Para ver siquiera estas bandas en el espectro (el gráfico que descompone la vibración por frecuencias), hace falta una resolución fina en frecuencia, no una medición «panorámica» con un Fmax amplio.
• Picos en la frecuencia de paso de barras del rotor (el número de barras multiplicado por la frecuencia de giro), rodeados de bandas con un paso de 100 Hz: de nuevo el rotor, no el desequilibrio.
• Una vibración axial superior a la mitad de la radial, junto con una 2x fuerte: primero la alineación de ejes, no el equilibrado.
• Una 1x limpia y dominante, fase estable (la posición del máximo de vibración en la vuelta no se mueve de una medición a otra), una 2x débil, nada en 100 Hz: esto sí es desequilibrio, y vale la pena equilibrarlo.

Más detalles sobre cómo leer el espectro y cómo elegir el Fmax y el número de líneas, en otros artículos sobre la lectura del espectro y los ajustes de medición. Aquí importa una sola cosa: sin separar la electricidad de la mecánica, corre el riesgo de pasarse todo el día instalando masas en una máquina que necesita un rebobinado.

Fuentes: ISO 13373-3:2015

Qué comprobar antes de instalar la masa de prueba

El motor es una máquina rígida, compacta y bastante predecible, así que el equilibrado en él normalmente converge desde el primer arranque de prueba. Pero solo si la mecánica está en orden. Cada uno de los puntos siguientes puede hacer que los coeficientes de influencia —cómo responde la vibración de la máquina a la masa instalada— sean inestables, y el resultado, poco firme.

• El ajuste del semiacoplamiento y la turbina: excentricidad con el comparador, juego en la chaveta, apriete de los tornillos de fijación. Una masa instalada en un semiacoplamiento que baila no arregla nada: cambiará de posición de un arranque a otro.
• El estado de los rodamientos: juego, ruido, calentamiento, señales de alta frecuencia en el espectro. No se puede equilibrar una máquina con un rodamiento destrozado: ni el resultado se mantiene, ni el soporte deja de «flotar» entre arranques. El desequilibrio, dicho sea de paso, reduce por sí mismo la vida útil real del rodamiento respecto a la nominal calculada según la ISO 281.
• El soft foot: una pata del motor que no asienta sobre el bastidor y solo queda unida a él por el tornillo. Comprobación: afloje los tornillos uno a uno con un comparador sobre la pata. El levantamiento de la pata normalmente no debe superar unas pocas centésimas de milímetro; en la práctica se toma como referencia 0,05 mm. El soft foot vuelve no lineal el soporte, y los coeficientes de influencia dejan de ser constantes.
• El apriete de la bancada, el bastidor, los anclajes, el estado de las calzas y del relleno de mortero. Un aflojamiento da armónicos y una fase inestable.
• La alineación de ejes con la máquina accionada. La desalineación es la causa; la alineación de ejes es la acción para eliminarla. El orden de trabajo siempre es este: primero la alineación, después el equilibrado; de lo contrario, estará intentando compensar con masas algo que las masas no compensan.
• Resonancia: con un variador de frecuencia tiene una herramienta lista: recorra las revoluciones por todo el rango y compruebe si hay un pico brusco de amplitud con un giro de fase cerca de la frecuencia de trabajo.
• Régimen térmico: caliente la máquina 30–60 minutos antes de medir. La flexión térmica del rotor, el aumento de las holguras y el asentamiento del bobinado cambian tanto la amplitud como la fase de la 1x. Equilibrar un motor frío que trabaja caliente es la forma clásica de desperdiciar un turno de trabajo.
• La turbina y la carcasa: suciedad, una pala doblada o rota, un roce con la carcasa, ventanas obstruidas.

Fuentes: ISO 281:2007

Dónde colocar los sensores y dónde buscar los planos de corrección

Coloque los sensores de vibración en las carcasas de los soportes de rodamiento del motor: lado accionado y lado no accionado, lo más cerca posible del propio rodamiento, donde la carga pasa a través del metal. Fijación rígida: imán sobre una superficie limpia y plana, o espárrago. Dirección: radial horizontal, perpendicular al eje, y la misma de un arranque a otro. La carcasa del ventilador, la caja de bornes, la protección y la placa de características no sirven para el sensor: ahí hay su propia vida de resonancia, sin relación con el rodamiento.

Apunte el sensor láser de fase a la marca reflectante: una marca por vuelta. En un motor, es cómodo pegarla en el tramo del eje que queda al descubierto entre la carcasa y el semiacoplamiento, en la cara o en el borde del semiacoplamiento, o en el cubo de la polea. Si trabaja con la turbina exterior, a veces se coloca la marca directamente sobre ella, a través de la ventana de la carcasa.

El plano de corrección es el lugar del rotor donde se puede fijar una masa de equilibrado. En un motor montado hay pocos lugares así, y esta es su principal limitación. Esto es lo que suele estar disponible.

La masa debe quedar fijada con la misma firmeza que la definitiva, ya desde el arranque de prueba. E introduzca en el programa el radio de instalación real, no el diámetro de la turbina de memoria: un error en el radio se traslada directamente a un error en la masa.

Un plano o dos

Según la regla L/D, la relación entre la longitud del rotor y su diámetro, casi cualquier motor asíncrono pide dos planos: el rotor es notablemente más largo que la mitad de su diámetro, con revoluciones de 1500 o 3000 por minuto. La componente de par del desequilibrio —cuando los puntos pesados en los dos extremos del rotor están orientados en direcciones opuestas— es real en un rotor así, y no se puede quitar con una sola masa: la vibración en un soporte bajará, y en el otro se mantendrá o subirá.

El problema es que, con la máquina montada, muchas veces solo tiene acceso a un plano: la turbina. En ese caso, trabaje con honestidad: elimina la componente estática, la de par se queda. Si tras la corrección la 1x en el soporte no accionado entra en tolerancia y en el accionado se mantiene alta, significa que hace falta un segundo plano: quite la carcasa, use el semiacoplamiento, o habrá que extraer el rotor y llevarlo a un banco.

• Motor corto, altura de eje de hasta unos 132 mm, revoluciones de hasta 1500 por minuto: un solo plano en la turbina a menudo es suficiente.
• Motor de dos polos a 3000 por minuto, rotor largo, altura de eje de 160 mm o más: dos planos, o la componente de par no va a desaparecer.
• Solo hay un plano accesible: haga una corrección de un plano y anote en el informe la 1x residual en el segundo soporte. El cliente debe ver qué queda fuera de lo posible.
• Dos planos cuestan exactamente un arranque de prueba más: tres arranques en lugar de dos antes de calcular la corrección.

El análisis de la regla L/D y la elección del número de planos, en un artículo aparte sobre uno o dos planos de corrección.

In situ y montado, o el rotor por separado en un banco

Tras el rebobinado, el taller de reparación normalmente equilibra el rotor por separado, en una máquina o un banco de equilibrado. Esto es correcto y da algo que in situ no se consigue.

Y aun así, casi siempre hace falta un ajuste in situ después del montaje. La razón es sencilla: en el banco equilibró el rotor, pero la que vibra es la máquina. El montaje añade su propio desequilibrio: la chaveta, el pretensado, la excentricidad del ajuste, el segundo semiacoplamiento, la turbina, la fijación. Los soportes del motor, el bastidor y la cimentación responden al desequilibrio residual de forma distinta a los soportes blandos del banco. El régimen térmico es otro. Como resultado, un rotor certificado según un grado G —la tolerancia de desequilibrio residual— puede, en la máquina montada, mostrar una vibración por encima de la norma, y eso no es un error de los que hicieron la reparación.

La buena noticia es que el ajuste in situ es corto. El mismo equipo funciona tanto en el banco como en la visita, los coeficientes de influencia se guardan con el nombre de la máquina, y un nuevo equilibrado del mismo motor la próxima vez se resuelve con un arranque inicial más uno de control: es el modo de equilibrado trim con coeficientes guardados.

Cómo elegir entre la visita y el taller según el coste y el tiempo de parada, en el artículo sobre el equilibrado in situ frente al equilibrado en taller.

Fuentes: ISO 21940-11:2016 · Manual de operación Balanset-1A

Tres particularidades que se olvidan

Fuentes: ISO 21940-11:2016 · ISO 21940-12:2016

El procedimiento paso a paso in situ

1. 01

   Permiso, inspección, acuerdo sobre los arranques

   Va a necesitar autorización para parar y arrancar la máquina varias veces, acceso a los dos soportes y, como mínimo, a un plano de corrección. Repase las comprobaciones de la sección de preparación: fijación, patas, rodamientos, semiacoplamiento, turbina.

2. 02

   Arranque 0: medición «tal cual» con la máquina caliente

   Dos sensores en los soportes, marca y sensor láser de fase, revoluciones de trabajo. Observe la vibración total (el nivel global en todas las frecuencias a la vez), la 1x con fase en los dos canales y el espectro. Aquí mismo está la decisión: si domina la 1x, seguimos adelante; si no domina, vamos al diagnóstico, no a por masas.

3. 03

   Comprobación eléctrica

   Medición con carga y en vacío, desconexión de la alimentación a las revoluciones de trabajo, un vistazo a los 100 Hz y a las bandas alrededor de la 1x. Un minuto de trabajo que ahorra un turno entero.

4. 04

   Elección de los planos, el radio y las posiciones

   Decida si trabaja en uno o en dos planos. Mida el radio real de instalación de la masa. Si la masa va a ir en las palas de la turbina o bajo los tornillos del semiacoplamiento, defínalas como posiciones fijas: el equipo dará el número de posición y la masa, y no se equivocará con el sentido de referencia del ángulo.

5. 05

   Masa de prueba

   Instala una masa de valor conocido a un radio conocido, y arranca. Un arranque de prueba válido cambia la amplitud de la 1x en al menos un 20–30 %, o la fase en al menos 20–30°. Si el cambio es menor, deténgase, aumente la masa, introduzca el nuevo valor real y repita.

6. 06

   Segundo arranque de prueba para el segundo plano

   Traslada la masa de prueba al segundo plano, según indique el programa, y hace un tercer arranque. Después de este, el equipo conoce la respuesta del sistema en los dos canales y los dos planos.

7. 07

   Instalación de las masas de corrección

   El equipo entrega la masa y el ángulo para cada plano, o los números de las posiciones fijas. Mida el ángulo desde el lugar de la masa de prueba y siempre en el mismo sentido. Fije la masa definitiva con firmeza y en el mismo radio.

8. 08

   Arranque de control e informe

   Comprueba la 1x en los dos soportes y la vibración total en mm/s RMS (valor eficaz) en la banda 10–1000 Hz, y la compara con las zonas de la parte aplicable de la ISO 20816. Guarda los coeficientes de influencia con el nombre de la máquina y emite un informe: puntos de medición, dirección, revoluciones, masas, radio, lo que había y lo que quedó.

Un plano: tres arranques, inicial, de prueba y de control. Dos planos: cuatro. Con los coeficientes de influencia guardados para la misma máquina: dos.

Fuentes: ISO 20816-1:2016 · Manual de operación Balanset-1A

Errores que anulan el trabajo

Si tras un trabajo honesto siguiendo este procedimiento la vibración sigue sin entrar en la norma, no ha obtenido un fracaso, sino un diagnóstico: el plano accesible no basta, el rotor necesita un banco, el rodamiento hay que cambiarlo, o la máquina necesita un rebobinado. Eso también es un resultado, y ahorra dinero.

AXILINE se desplaza a la planta con el Balanset-1A: tomamos la vibración en los dos soportes, separamos la causa eléctrica de la mecánica, equilibramos el motor montado y dejamos un informe con las cifras de antes y después. Los equipos Balanset los diseñan y fabrican los mismos ingenieros que equilibran con ellos en las visitas, así que preguntas como «qué hacer si la fase se mueve» se resuelven con experiencia, no con un manual.

Si tiene su propio taller de reparación y los motores pasan en serie, lo más razonable es adquirir el equipo: el kit es portátil, funciona tanto en las visitas como de sistema de medición de un banco, y la variante Balanset-1A OEM sin maletín se integra directamente en la máquina. El apoyo de consultoría durante el aprendizaje es parte habitual del trabajo; pregunte sin problema.

• Equilibrar en lugar de alinear. El motor queda perfecto, y la vibración por desalineación de los semiacoplamientos sigue ahí, porque nunca fue desequilibrio.
• Equilibrar la máquina fría. Al cabo de una hora de funcionamiento, la fase de la 1x se ha movido, y la vibración ha vuelto.
• Instalar la masa en un semiacoplamiento que se va a desmontar pronto. Cualquier reapertura de la unión anula el resultado. Marque con pintura la posición relativa de los semiacoplamientos, las masas y los tornillos.
• Poner el sensor en la carcasa del ventilador o en la caja de bornes. Las cifras son bonitas, pero no tienen relación con el rodamiento.
• Escatimar en la masa de prueba. Un cambio de amplitud del 5 % significa que el coeficiente de influencia se ha calculado a partir de ruido, y la corrección será aleatoria.
• Cambiar las revoluciones entre arranques. En un variador de frecuencia esto se hace con un solo gesto, y invalida todas las mediciones anteriores.
• Ignorar el pico en 100 Hz y equilibrar una vibración electromagnética. Esta nunca va a bajar.
• Taladrar las palas de la turbina o soldar una masa sin pensar en la resistencia ni en la aerodinámica. Una masa que sale despedida a 3000 revoluciones ya no es un problema de vibración.

Fuentes: Especificaciones del fabricante Balanset-1A

Preguntas frecuentes

Contenido relacionado