Cómo comprobar un inducido con un multímetro (Guía clara y sencilla)

Si su taladro, aspiradora o sierra ha perdido par, chispea más de lo normal o simplemente se ha parado, el inducido podría ser el culpable. La buena noticia es que puede diagnosticar la mayoría de los problemas del inducido con un multímetro y unas cuantas comprobaciones sencillas.

A continuación se expone el método que utilizo sobre el terreno para confirmar rápidamente si una armadura está sana, en el límite o en mal estado. Es práctico, paso a paso y está diseñado para ayudarte a evitar los errores más comunes.

TL;DR (Inicio rápido)

• Desenchufe la herramienta y retire la armadura.
• Limpiar el colector y numerar las barras.
• Compruébalo:
  • Baja resistencia uniforme entre barras adyacentes (con una diferencia aproximada de 10% entre sí).
  • No hay continuidad (circuito abierto) entre ninguna barra y el eje/núcleo (es decir, no hay cortocircuito a masa).
  • Sin aperturas entre barras adyacentes.
• Si una o más lecturas se desvían significativamente o encuentras continuidad con el eje, el inducido está mal.

¿Qué estamos probando exactamente?

El inducido (en los motores de corriente continua y universales) es la parte giratoria con un conmutador de cobre. Las bobinas se conectan a los segmentos ("barras") del conmutador. Las escobillas se montan en el conmutador para suministrar corriente a las bobinas. Un inducido sano tiene:

• Resistencia muy baja y constante entre barras colectoras adyacentes.
• No hay conexión eléctrica entre ninguna barra conmutadora y el eje/láminas (el núcleo de hierro).
• Una superficie del colector lisa y limpia y una socavación de mica intacta.

Nota: Los motores de inducción (como muchos motores de ventilador de CA) no tienen conmutador y no se prueban de esta manera.

La seguridad ante todo

• Desenchufe la herramienta y retire la batería. Deje que se descarguen los condensadores.
• Retire el inducido de la herramienta para aislarlo de los devanados de campo y de la electrónica.
• Lleve protección ocular; el polvo y las virutas de cobre no son ninguna broma.
• No hagas girar el inducido con alimentación externa a menos que sepas lo que haces.

Herramientas necesarias

• Multímetro digital (DMM) con un rango fiable de bajos ohmios y función de continuidad/pitido
• Sondas de punta afilada o pinzas de cocodrilo; pinzas Kelvin si las tiene
• Scotch-Brite o papel de lija muy fino (grano 600-1000) para la limpieza del colector
• Alcohol isopropílico y toallitas sin pelusa
• Un rotulador fino para numerar segmentos
• Opcional: una fuente de alimentación limitada (0,5-2 A), un micrómetro, una lupa...

Consejo profesional: Si tu multímetro digital tiene una función Relativo/Cero, utilízala para anular la resistencia de la sonda y del cable.

Preparación de la armadura

1. Limpiar el colector: Ligeramente bruñir con abrasivo fino, limpiar con alcohol. No corte el cobre.
2. Inspeccione el colector:
   • Busque cobre oscuro y de color uniforme. Las quemaduras profundas, los segmentos elevados o las estrías pronunciadas son señales de alarma.
   • Compruebe la socavadura de la mica (la ranura aislante entre las barras). Debe estar ligeramente por debajo de la superficie de cobre.
3. Numera las barras: Coloca un pequeño punto de rotulador en la barra 1 y, a continuación, numera toda la circunferencia. Esto facilita mucho la interpretación de las medidas.

Las pruebas (por orden)

1) Comprobación visual y mecánica

• El colector debe ser redondo, sin barras sueltas o levantadas.
• Los devanados no deben carbonizarse ni desprenderse debido a la fuerza centrífuga.
• El eje debe estar recto; los cojinetes deben girar suavemente.

Si falla aquí (barras agrietadas o levantadas, comm muy quemado), el medidor sólo va a confirmar lo que ya se ve.

2) Continuidad rápida entre barras adyacentes

• Medidor: Continuidad/modo bip o bajo ohmios.
• Toque con una sonda la barra 1, con la otra la barra 2 (adyacente). Desplázate por el conmutador: barra 2-3, 3-4, etc.

Qué esperar:

• Debe obtener continuidad (baja resistencia) entre cada par de barras adyacentes.
• La ausencia de lectura (circuito abierto) entre dos barras adyacentes suele significar que la bobina está abierta.

Importante: El modo bip por sí solo no es suficiente porque la resistencia es muy pequeña y los umbrales de bip son groseros. Cambie a la medición de ohmios a continuación.

3) Uniformidad de resistencia barra a barra (la prueba más reveladora)

• Medidor: Rango de ohmios más bajo. Ponga a cero los cables si es posible (botón Relative/Zero).
• Mida la resistencia entre cada par de barras adyacentes a lo largo de todo el recorrido (1-2, 2-3, ..., N-1-N, N-1).
• Registre cada valor.

Resultados típicos:

• La resistencia absoluta será muy baja (a menudo 0,1-2,0 Ω dependiendo del tamaño del motor). Su medidor puede mostrar sólo unas décimas de ohmio.
• La clave es la uniformidad. Todas las lecturas deben tener una diferencia aproximada de ±10% entre sí. Más ajustado es mejor.

Cómo son los fracasos:

• Un par mucho más bajo que el resto: probablemente un cortocircuito en esa bobina.
• Un par mucho más alto o abierto: bobina rota o conexión rota en el conmutador.

Consejo de campo:

• Frote un poco las puntas de las sondas en cada barra para eliminar el óxido. Un mal contacto provoca falsas lecturas "altas".
• Si su multímetro digital tiene problemas con la precisión en ohmios bajos, utilice el siguiente método de caída de tensión.

4) Prueba en tierra (barra a eje/núcleo)

• Medidor: Rango alto de ohmios/megohmios.
• Toque con una sonda el eje de acero o el núcleo laminado; toque con la otra cada barra conmutadora sucesivamente.

Esperado:

• Circuito abierto (resistencia muy alta) en cada barra. Ninguna barra debe mostrar continuidad medible con el eje/núcleo.

Si ve continuidad o baja resistencia al eje:

• El aislamiento del bobinado está comprometido. Se trata de un inducido conectado a tierra: sustitúyalo o rebobínelo.

Nota: Para ello, lo mejor es utilizar un comprobador de aislamiento adecuado (megóhmetro a 250-500 V), aunque un multímetro digital también puede detectar defectos graves.

5) Opcional: Método de caída de tensión para mejorar la sensibilidad

Si tu medidor no puede resolver con precisión pequeñas diferencias de ohmios:

• Ajusta una fuente de alimentación de banco a un voltaje bajo y seguro, y limita la corriente a ~0,5-2 A (dependiendo del tamaño del inducido).
• Conecte la alimentación a través de dos barras adyacentes (1-2) y deje que fluya la corriente.
• Mida los milivoltios a través de las mismas barras con su DMM.
• Muévete alrededor del conmutador y repite.

Interpretación:

• A corriente constante, la caída de tensión es proporcional a la resistencia. Se desea la misma caída de milivoltios en cada par.
• Cualquier par con una caída notablemente superior o inferior indica un problema en la bobina.

Esencialmente, se trata de una medida Kelvin para pobres y es mucho más sensible que los ohmios rectos de muchos medidores portátiles.

Interpretación de los resultados

• Todos los pares adyacentes leen cerca del mismo valor bajo; no hay masa en el eje: Armadura probablemente buena.
• Uno o más pares adyacentes leen significativamente bajo: Turno(s) corto(s).
• Uno o más pares adyacentes leen alto o abierto: Bobina/conexión rota.
• Cualquier barra lee al eje/núcleo: Fallo a tierra-desguace o rebobinado.

Regla general sobre la variación:

• Motores de herramientas manuales pequeñas: procure que la variación entre barras sea inferior a ±10%.
• Los motores más grandes pueden tolerar un poco más, pero los grandes saltos siguen siendo una mala noticia.

Nota sobre la temperatura: La resistencia aumenta con la temperatura. Compare las lecturas tomadas en las mismas condiciones de temperatura.

Síntomas habituales y su significado

• Chispas excesivas en los cepillos:
  • Posible cortocircuito en las espiras, mica alta en el colector, colector sucio, escobillas desgastadas, rodamientos en mal estado (causando vibración).
• El motor funciona débilmente, se calienta:
  • Espiras cortocircuitadas o bobinado conectado a tierra.
• Motor parado o intermitente:
  • Bobina abierta, conexión del colector quemada, muelles de escobillas desgastados, acumulación de carbonilla.

No olvide las escobillas y el cuidado del colector

• Escobillas: Comprobar longitud, tensión del muelle y libertad en el soporte. Sustitúyalas si están astilladas, empapadas de aceite o son demasiado cortas.
• Asentamiento: Las escobillas nuevas pueden necesitar asentarse en el radio del colector. En su caso, realice un rodaje ligero con poca carga.
• Rebaje de la mica: Si la mica está a ras o por encima del cobre, puede levantar las escobillas y provocar arcos eléctricos. Debe estar ligeramente rebajada; existen herramientas especializadas para ello.
• Rectificado del colector: Lijado ligero con abrasivo fino en toda la circunferencia (no esmerilado puntual). Limpiar siempre a fondo después.

Notas avanzadas (si tiene curiosidad)

• Prueba Growler: El estándar de oro para detectar cortocircuitos entre espiras utiliza un growler magnético y una tira de acero. Si tienes acceso a uno (las tiendas de motores los tienen), puede detectar cortocircuitos marginales que las simples pruebas de ohmios no detectan.
• Prueba de sobretensión: Prueba de bobinado profesional que detecta un aislamiento débil entre espiras, más allá del alcance del bricolaje.
• Patrones de bobinado: Los devanados de vuelta frente a los de onda cambian las barras que se conectan a través de una bobina, pero la regla de uniformidad de barras adyacentes sigue señalando la mayoría de los fallos.

Resolución de problemas

1) Todas las lecturas de barra a barra son consistentes, pero la chispa sigue siendo fuerte:

• Limpie y rebaje el colector, inspeccione los cojinetes, compruebe el grado de las escobillas y la tensión de los muelles, verifique los devanados de campo.

2) Sólo hay un par abierto:

• Inspeccione la conexión de esa bobina en el colector. A veces encontrarás un elevador levantado o fracturado que puede reparar un especialista.

3) Ligera variación pero dentro de 10%:

• Podría estar bien. Si el rendimiento es bajo, combínelo con signos visuales (puntos calientes oscuros, desgaste desigual de la escobilla). Considere la posibilidad de realizar una prueba de growler si está disponible.

4) Falla la prueba de tierra (continuidad barra-eje):

• Fallo del aislamiento. La sustitución suele ser más económica que el rebobinado en herramientas pequeñas.

¿Reparar o sustituir?

• Pequeñas herramientas manuales: Sustituir el inducido o el motor completo suele ser más barato que rebobinar.
• Motores industriales de mayor tamaño: Es viable el rebobinado y el torneado/desbarbado del colector por un taller cualificado.
• Si el colector está mal ranurado, ovalado, o las barras están levantadas, un desbarbado y rebajado en el torno puede reanimarlo, siempre que los bobinados estén sanos.

Consejos preventivos para alargar la vida útil del inducido

• Mantenga alejado el polvo. El polvo abrasivo corroe los colectores y las escobillas.
• Sustituya las escobillas antes de que se queden cortas. Mezclar los grados de las escobillas puede provocar la formación de arcos.
• No sobrecargue la herramienta; el calor acelera la rotura del aislamiento.
• Guarde las herramientas en un lugar seco. La humedad favorece la corrosión y las fugas.

Lista de referencia rápida

• Conmutador limpio; barras numéricas.
• ¿Continuidad entre cada par adyacente? Sí = buena, No = abierta.
• ¿Resistencia de barra a barra uniforme dentro de ~10% en todo el contorno? Sí = bueno; No = corto/abierto.
• ¿Hay continuidad de alguna barra al eje/núcleo? Sí = tierra = malo.
• Visual: colector plano, mica socavada, escobillas sanas.

Preguntas frecuentes

P: ¿Puedo probar la armadura sin desmontarla?

• No es fiable. Las bobinas de campo y otras conexiones enmascararán las mediciones. Quítelo para una prueba concluyente.

P: Mi medidor siempre pita entre compases. ¿Es malo?

• No necesariamente. El modo bip se dispara a resistencias relativamente altas; las bobinas de inducido tienen ohmios muy bajos y siempre emitirán un bip. Utilice el rango de ohmios y compare los valores.

P: ¿Qué pasa si mi medidor no es preciso a bajos ohmios?

• Utiliza el método de la caída de tensión con una alimentación de corriente limitada, o un medidor con función Relativa/Cero, o llévalo a una tienda para que lo prueben.

P: ¿Cuáles son los valores típicos de resistencia?

• A menudo, décimas de ohmio entre barras adyacentes en herramientas pequeñas. Los valores absolutos varían mucho; lo importante es la coherencia.

Si sigue los pasos anteriores -limpie, aísle, compare la resistencia de las barras adyacentes y compruebe las conexiones a tierra- podrá decir con seguridad que un inducido es bueno o malo. En caso de duda o si las lecturas son dudosas, un taller de motores puede realizar una prueba de sobretensión para confirmarlo.