Cálculo y valorización del error cometido en la medida de la temperatura final de los arrollamientos de la máquina eléctrica con el método: variación de resistencia

Abstract

En la XXXI Reunión Anual de la A.E.I. en setiembre de 1926, el profesor Rébora, concluía su discurso con estas palabras: ''Vistas las limitaciones experimentales, la dificultad de medición exacta y la totalidad de los errores difícilmente evitables, se puede concluir que la búsqueda de la temperatura final de un arrollamiento, mediante el incremento de su resistencia, no es en general completamente satisfactoria''. Quedan pues, la termocupla, los elementos térmicos y los termómetros ordinarios, o sea toda una serie de aparatos e instrumentos a disposición del técnico para esta investigación. Ha transcurrido mucho tiempo, muchos caminos se han seguido para el perfeccionamiento de la técnica constructiva de los instrumentos y aparatos de medida, numerosísimos estudios se han realizado para este propósito, pero el problema sigue hasta hoy latente y no obstante la dificultad y la escasa precisión de la cual se lamenta el profesor Rébora en su discurso, la determinación de la temperatura final de la máquina eléctrica en base a la medida del aumento de la resistencia de sus arrollamientos, es aún un método fundamental que está previsto por las normas de todos los países, para la prueba de calentamiento y es adoptado constantemente por los constructores para la prueba patrón de los prototipos, especialmente en aquellas máquinas de pequeña y media potencia. Esto no impide que recientemente se están presentando dudas sobre la posibilidad de que por este método se obtengan resultados, que estén alejados de la realidad. Tales dudas se basan en los errores tan groseros, que se cometen en las medidas de temperatura inicial, de las resistencias, que oportunamente se superan cuando se analizan las causas que provocan dichos errores llegando a valorizarlos y minimizarlos al máximo y las medidas se efectúan con instrumentos de precisión adecuada, concluyendo así, que el resultado final estará bastante cerca de la realidad. Se puede afirmar que cuando se utilice este método en su norma más correcta se presentarán pequeñas dificultades, pero por otro lado tiene la ventaja de permitir la medida de la temperatura media interior de la máquina, cuya diferencia con la temperatura más elevada que se puede alcanzar en el arrollamiento “punto caliente" es un valor relativamente pequeño. Además, con este método, la prueba no viene confiada a la iniciativa del operador y las condiciones de funcionamiento de la máquina no estarán alteradas en lo más mínimo, ya que no existe introducción de cuerpos extraños. La medida de la temperatura final efectuada por termómetros ordinarios o por termocuplas permite elegir a criterio de quien ejecuta la prueba, las diferentes posiciones en las cuales los termómetros o las termocuplas irán colocadas; no sólo el modo en el cual se han fijado a la superficie de la máquina, sino contemporáneamente están expuestos al peligro de que la posición no sea la adecuada y provoque una reducción en la ventilación natural de la máquina o una variación de la radiación, del calor en la parte interesada al introducir él elemento revelador de la temperatura. En efecto si se desea leer una temperatura suficientemente próxima a la verdadera será necesario introducir dentro de la masa de la cual se desea medir su temperatura, o bien revestirlo de una envoltura metálica buena conductora térmica, puesta en íntimo contacto con la masa misma; contemporáneamente es necesario protegerlo en forma adecuada contra las radiaciones provenientes de otra fuente de calor, y con esto precaver al menos en parte las condiciones de ventilación y de dispersión de calor dé la máquina en funcionamiento en el caso de la termocupla la dificultad para su colocación es menor dada las dimensiones reducidas y la flexibilidad de los conductores que constituyen el elemento sensible, pero la utilización es limitada por razones de aislamiento en máquinas de tensión elevadas y la presencia de fuertes campos electromagnéticos pueden alterar la medida si ésta no se efectúa con las precauciones del caso. Cuando es necesario controlar también durante el funcionamiento la temperatura de cada una de las partes de la máquina eléctrica generalmente en generadores tienen siempre mayor importancia los reveladores térmicos, con el sistema de introducción en la máquina. Tales reveladores que como es sabido están constituidos por termocuplas o termómetro a resistencia han de colocarse de modo correcto generalmente en generadores tienen siempre mayor importancia los reveladores térmicos, con el sistema de introducción en la máquina. Tales reveladores que como es sabido están constituidos por termocuplas termómetros a resistencia, han de colocarse de modo correcto, revelando temperaturas que pueden estar muy cerca de la máxima que se pueda alcanzar en los arrollamientos; pero naturalmente su garantía estará siempre ligada a la diferencia entre los puntos en los cuales los elementos sensibles han sido colocados y cómo éstos han sido fijados. Es evidente que las medidas con termómetros o con cualquier otro revelador térmico dan lugar a una cierta duda y no permite garantizar resultados de elevado grado de precisión. El método considerado “variación de resistencia" ofrece; dentro de su imprecisión- la posibilidad de valorizar los probables errores cometidos en cada una de las medidas y por lo menos reducirlos, tratando de mejorar las condiciones de prueba o de corregirlos. Esto es cuando es empleado para determinar la temperatura de los arrollamientos ya sea de una máquina rotando o de un transformador a excepción de los casos en los cuales hay arrollamientos de resistencia muy pequeña por lo cual la medida resultaría alterada por la presencia. de empalmes y de conexiones cuya resistencia es del mismo orden que la de los arrollamientos.