Medición de la temperatura de la bobina del compresor

A veces el funcionamiento actual no puede estar dentro de los límites estándares de ensayo. No obstante, esto no significa que el compresor funcionará de modo inseguro. Normalmente, no todas las condiciones de funcionamiento exceden simultáneamente aquellos valores, es decir, el actual voltaje aplicado pueda pasar por debajo de los límites estándares si las presiones de aspiración y descarga están lo suficientemente alejados de los parámetros de sobrecarga estándar, o, la actual temperatura ambiente pueda elevarse pasando la establecida si tanto voltaje y presiones están dentro un estrecho rango de valores. En estas circunstancias, la temperatura de la bobina aun actúa como la óptima medida para asegurar que se mantienen las condiciones necesarias para un funcionamiento seguro.

Siendo la medición de la temperatura del bobinado un valor no leído directamente, algunos fabricantes de aplicaciones consideran la temperatura de la cuba como indicación de la temperatura interna, siendo esta medición errónea. El intercambio de calor entre las bobinas y la cuba depende principalmente del diseño del compresor - es decir, de la mejor transferencia del calor de las bobinas al aceite (bobinas sumergidas en aceite) y del aceite a la cuba (eficacia de la bomba de aceite) - resultando posibles diferencias de temperatura de más de 10 K entre la cuba y las bobinas. Con un buen intercambio de calor, esto puede indicar que una cuba caliente ayuda a mantener las bobinas más frías.

La temperatura de la bobina se obtiene al medir la resistencia óhmica del motor. Para motores RSIR y CSIR, se necesita considerar solamente la temperatura de la bobina principal. Pero para motores PSC, CSR y RSCR, se necesitan considerar tanto la bobina de arranque como la principal.

La resistencia de la bobina aumenta con la temperatura, puesto que la resistividad del cobre aumenta con la temperatura. La ley de variación de la resistencia permite establecer la temperatura bobina cuando se conoce la resistencia a una temperatura dada. La formula es:

Para determinar R0, la temperatura de referencia T0 se fija a 32ºC, como ejemplo. Se coloca la aplicación actual en la cámara de ensayo a temperatura ambiente, 32ºC, y se deja durante 24 horas sin funcionar. Después de este tiempo, se mide la resistencia bobina. La lectura es R0.

La precisión del instrumento de medición debe ser 0,01 ohm. Un error de 0,1 ohm en un compresor para un refrigerador doméstico con una resistencia de 25 ohm a 25ºC, representa un error de cálculo de 1,04ºC en la temperatura bobina. Si se comete el mismo error con un compresor de aire acondicionado de resistencia 1,5 ohm, el error de cálculo en la temperatura será 17ºC. Para evitar que la resistencia de los cables del instrumento de medición afecte los cálculos, se prefiere un puente de cuatro cables ante el tradicional puente Whetstone. Un puente de cuatro cables consiste básicamente en un suministro constante de corriente y un voltímetro, como indicado abajo.

La caída de tensión en una bobina del motor depende solamente de su resistencia y no está afectado por los cables de conexión. Este voltaje se mide en los bornes del compresor y, dado que la corriente se conoce, la resistencia de la bobina se calcula por medio de la relación entre la lectura del voltímetro y la corriente suministrada. El cálculo se hace automáticamente y el instrumento indicará el valor de la resistencia. El mercado ofrece distintos tipos de puentes de cuatro cables y multímetros que incorporan el principio arriba indicado de la función medición de resistencia.

Una vez finalizado el ensayo de sobrecalentamiento del motor, se debe tomar la resistencia bobina pocos segundos después de desconectar el compresor, para evitar alteraciones en la temperatura bobina. Si no es posible, es práctica común tomar un número de lecturas de las resistencias después de varios intervalos de tiempo y por extrapolación encontrar el valor del tiempo cero, utilizando papel logarítmico.

A veces es necesario medir la temperatura bobina (resistencia bobina) bajo condiciones de funcionamiento. En estos casos no es posible usar los aparatos anteriormente mencionados. El mercado ofrece unos dispositivos que permite conectar un puente Whetstone a un motor que está funcionando, con alguna pérdida de precisión. Se debe tener un cuidado especial cuando se ensaya un motor con protector tipo disco (generalmente utilizado en refrigeración doméstica y comercial o aire acondicionado). Si el motor llega a una temperatura cerca de la temperatura de corte del protector, el disco comienza a moverse, causando alta resistencia de contacto. Si se sospecha que el motor funciona a temperaturas muy elevadas, se debe quitar el protector para evitar errores de lectura de la resistencia.