Por qué el motor de su herramienta eléctrica chispea en el colector (atención a las características específicas de la herramienta)
La mayoría de las chispas que se ven a través de esas ranuras de ventilación son perfectamente normales o un aviso silencioso de que la herramienta se está quemando. El truco es sencillo: observe cómo cambian las chispas con la carga, la velocidad y el tiempo, y normalmente podrá saber si debe seguir cortando, desmontarla o retirarla antes de que queme el inducido.
Índice
Ya conoces la teoría. Esto es lo que realmente dicen las chispas.
Sabes lo que es un motor universal. Sabe lo que es un conmutador hace. Así que nos saltaremos el libro de texto y hablaremos de lo que se ve realmente cuando se aprieta el gatillo de un taladro, una amoladora, una sierra, una cepilladora o un martillo perforador.
Un motor de escobillas en buen estado emite un pequeño resplandor naranja en el borde de salida de cada escobilla. En vacío, es posible que vea una fina línea de pequeños arcos; cuando ponga la herramienta a funcionar, éstos deberían permanecer modestos o incluso calmarse un poco. Este tipo de comportamiento se denomina “pequeños arcos normales en el borde de salida” y está aceptado para motores universales de CA con escobillas.
Cuando las chispas se hacen más largas, más brillantes, más ruidosas, empiezan a recorrer los 360° del colector o se disparan bajo carga en lugar de estabilizarse, el motor le está diciendo que algo va mal: escobillas, colector, bobinados, mecánica o cómo está utilizando la herramienta. Las chispas excesivas se han relacionado repetidamente con escobillas desgastadas, presión reducida del muelle, segmentos del colector rugosos, polvo de carbón en las ranuras o bobinados del inducido en cortocircuito.
Ese es el nivel en el que nos quedaremos: qué significa el patrón de chispas, herramienta por herramienta, y qué hacer realmente al respecto.
Chispas normales vs “esta cosa se está comiendo a sí misma”
Puedes tratar el conmutador como un simple indicador. No necesitas un osciloscopio, sólo ojos, oídos y nariz.
Las chispas pequeñas y tenues que permanecen pegadas al conmutador, tal vez un ligero halo en una habitación oscura, suelen ir en el cubo de “sigue trabajando”. Las chispas brillantes de color blanco amarillento, especialmente si envuelven el colector, junto con un olor a electricidad caliente, van en el cubo de “pare ya”. En las guías de motores universales y en las tablas de los fabricantes de escobillas también se enumeran los arcos voltaicos y el sobrecalentamiento como síntomas clave de un problema de chispas.
Para que resulte más práctico, aquí tienes una tabla que relaciona lo que ves con lo que probablemente ocurre en el interior, con el sabor específico de cada herramienta.
| Lo que se ve en el conmutador | Lo que probablemente ocurre en el interior | Situaciones típicas de las herramientas | Primer movimiento en la tienda |
|---|---|---|---|
| Chispas apretadas, de color naranja bajo, sobre todo en el borde de salida del pincel. Las chispas se reducen o permanecen similares cuando se carga la herramienta. | Conmutación normal. El grado de la escobilla, la fuerza del muelle y la película del conmutador están en la banda aceptable. | Taladro con cable de gama media de giro libre, fresadora de corte a velocidad moderada, sierra de calar funcionando en el aire. | Considérelo como su visual “de referencia”. Ninguna acción más allá de la limpieza ocasional y el cepillado. |
| Ocasionalmente, chispas “streaker” más brillantes en un punto alrededor del conmutador, a veces con una barra correspondiente más oscura o más clara. | Una sola barra alta, mica orgullosa o ligera excentricidad del colector. El cepillo rebota al pasar por ese punto. | Una tronzadora que ha estado trabajando todo el día, una cepilladora que se ha golpeado, un taladro antiguo que se ha caído. | Deténgase antes de que se convierta en un anillo de fuego completo. Inspeccione el colector en busca de una barra levantada o un corte desigual; rectifique el rectificado o sustituya el inducido si dispone de las herramientas necesarias. |
| Chispas largas y brillantes de color blanco amarillento que envuelven la mayor parte o todo el conmutador. A menudo con calor, olor y pérdida de par. | Vueltas del inducido cortocircuitadas, mal aislamiento o fallo grave de la conmutación. A menudo se queman segmentos del conmutador para que coincidan. | Amoladora angular que se ha apoyado con fuerza en acero, sierra circular atascada en material grueso, taladro viejo que ya se ha calentado unas cuantas veces. | Corte la corriente inmediatamente. Desmonte la herramienta. Si ve barras quemadas o bobinados oscuros y cocidos, trate el inducido como chatarra o envíelo a rebobinar. No siga “probando”. |
| Chispas modestas en vacío, pero intensas y dispersas en cuanto se aplica una carga real a la herramienta. | Las escobillas pueden estar desgastadas, ser de grado incorrecto, estar mal asentadas o la lámina del colector estar dañada. Una corriente elevada bajo carga hace que aparezcan los puntos débiles. | Cambio de escobillas por un juego no OEM en una amoladora, cepilladora o taladradora SDS. Motores de aspiradoras o extractores de polvo después de cambiar las escobillas. | Compruebe la longitud del cepillo y la presión del muelle. Confirme que está utilizando una calidad de escobillas compatible. Limpiar las ranuras del colector, rodar suavemente en vacío para asentar las escobillas antes de una carga seria. |
| Las chispas fuertes aparecen principalmente cuando la herramienta se atasca o se cala; casi desaparecen cuando se afloja. | La herramienta simplemente se sobrecarga. La corriente aumenta, el margen de conmutación desaparece. El abuso repetido sigue dañando las escobillas y el conmutador con el tiempo. | Amoladora de 4½” en un corte grande con un cordón delgado barato; sierra circular rasgando madera dura densa; martillo de demolición forzado lateralmente contra hormigón. | Cambie el modo en que la utiliza: alimentación más ligera, accesorios más afilados, mejor calibre del cable alargador, déjela enfriar. Si las chispas ya han dañado las escobillas, inspecciónalas. |
| Chispas aleatorias, de aspecto sucio, con polvo negro y una superficie del colector sin brillo. | Acumulación de polvo de carbón, contaminación o mala película del colector. La escobilla no está viendo una superficie limpia, la resistencia varía segmento a segmento. | Herramientas utilizadas en entornos muy polvorientos: amoladoras de albañilería, sierras para hormigón, cepilladoras, lijadoras orbitales aleatorias. | Sople el motor (con cuidado), limpie el colector y la caja de escobillas, y compruebe que las rejillas de ventilación y los filtros no estén obstruidos. Sustituye las escobillas si están vidriadas o astilladas. |
Te darás cuenta de lo que falta en esa tabla: no hemos hablado de “qué es un conmutador”. Eso ya lo sabe. Más útil es conectar el patrón de chispa visible con el abuso específico que su taladro, amoladora o sierra ha visto realmente.
Herramienta por herramienta: cómo suele ser la chispa
Las distintas herramientas empujan sus motores de formas diferentes. El diseño del motor es similar, pero el perfil de abuso no lo es.
Taladros y atornilladores
Los taladros con cable y los martillos perforadores SDS pasan mucho tiempo arrancando y parando. Gran arranque, mucho trabajo de gatillo, paradas frecuentes cuando se atasca una broca. Las breves chispas que saltan justo cuando la herramienta se detiene y desaparecen en cuanto se suelta el gatillo son justo lo que cabría esperar. Cuando el taladro gira libremente y ya se ven chispas largas lamiendo alrededor del conmutador, eso ya no es corriente de arranque; suele ser desgaste o daños.
En las taladradoras con disparadores de velocidad variable, el funcionamiento a baja velocidad con un par elevado es una combinación difícil. El campo está haciendo su trabajo, la corriente es alta, la ventilación es escasa. Si el chisporroteo más intenso se produce durante el trabajo lento a alto par, suponga que está forzando tanto las escobillas como el colector. Un uso breve en esa zona, y luego un funcionamiento a toda velocidad con aire para enfriar, alarga la vida de la herramienta más que cualquier truco de limpieza.
Amoladoras angulares y herramientas de corte
Las amoladoras suelen ser las primeras herramientas en las que la gente nota chispas en el motor, principalmente porque la propia herramienta ya lanza chispas metálicas por la parte delantera. Así que todo se mezcla y se ignora.
Por dentro, las amoladoras castigan a sus motores. Ciclos de trabajo largos, carga elevada casi continua, polvo fino y, a menudo, cables alargadores de tamaño insuficiente que arrastran la tensión de entrada hacia abajo. Baja tensión con alta carga mecánica significa alta corriente, campo débil, amplio ángulo de conmutación y más chispas. Varios artículos sobre motores apuntan directamente a los problemas de sobrecarga y tensión como causas comunes de la formación de arcos internos.
Cuando una picadora está sana, verá un pequeño resplandor naranja a través de las rejillas de ventilación laterales, incluso bajo carga. No debería parecerse a un anillo de rayos. Si el chisporroteo salta repentinamente después de cambiar las escobillas, piense “grado incorrecto de la escobilla o mal asentamiento” antes de culpar al inducido. Si salta después de un corte particularmente brutal con el disco casi atascado en la ranura, sospeche que ha quemado la película del colector o dañado algunas vueltas.
Las amoladoras también son muy sensibles a las vibraciones. Una ligera holgura de los cojinetes o un husillo doblado se traduce en una desviación del colector y un rebote de las escobillas, que se manifiesta en forma de chispas en un punto determinado de la rotación. Las guías de mantenimiento de máquinas rotativas señalan que los colectores excéntricos y las vibraciones de la máquina son fuentes clásicas de chispas en las escobillas y daños en los colectores.
Sierras circulares y tronzadoras
Estas herramientas suelen funcionar a alta velocidad con una carga bastante constante en el corte. No sufren las constantes paradas de los taladros, pero sí las cargas de choque cuando alguien fuerza la hoja a través de un nudo o la pellizca en un corte de cierre.
Si una sierra se ha sobrecargado a menudo, a veces notará chispas que están bien al ralentí pero que se disparan en cuanto la hoja entra en la madera. Ese es el patrón “sensible a la carga” de la mesa y a menudo le indica que las escobillas y el colector han visto suficientes ciclos de calor. Un conmutador desgastado que está ligeramente fuera de la circunferencia puede añadir que las rayas de un solo punto, de nuevo en el mismo lugar cada revolución, al igual que en las amoladoras.
Las tronzadoras, en particular, se golpean contra el trabajo y luego se vuelven a levantar. Este movimiento de parada y arranque es perjudicial para los cojinetes. A medida que los rodamientos se desgastan, el rotor puede descentrarse. En los foros en los que se habla de motores universales y de corriente continua, a menudo se mencionan los entrehierros desiguales y la desalineación magnética como factores que contribuyen al exceso de chispas de las escobillas.
Cepilladoras, lijadoras y fresadoras
Estas herramientas suelen funcionar cerca de la velocidad máxima, con un par variable pero normalmente modesto. Los problemas de chispas del motor suelen deberse más al polvo que a la carga.
El polvo fino puede recubrir el conmutador, alojarse entre las barras y acumularse en trayectorias conductoras. Las tablas de localización de averías de escobillas y colectores señalan explícitamente la contaminación y el polvo como causas de la formación de arcos en las escobillas y de la conmutación errática. Si la herramienta vive entre polvo de MDF u hormigón, suponga que las tripas están sucias mucho antes de que el exterior tenga mal aspecto.
Las fresadoras y las fresadoras de corte a menudo muestran chispas “parpadeantes” a velocidades intermedias cuando funcionan con control electrónico de velocidad. Eso no es automáticamente un fallo. Pero si el parpadeo se convierte en arcos gruesos y brillantes que permanecen incluso a máxima velocidad, ya no se trata de un simple comportamiento de control.
Martillos perforadores y herramientas de demolición
Los martillos perforadores cargan mucho el motor y durante mucho tiempo. Muchos de ellos se sitúan justo en el límite de la corriente razonable para el tamaño de su bastidor. Este compromiso conlleva algunas chispas.
Lo principal que hay que observar es el cambio con el tiempo. Si usted tiene un martillo SDS que siempre ha mostrado un brillo modesto y constante y luego, después de una sesión particularmente larga en hormigón denso, comienza a lanzar chispas más grandes y ruidosas con un toque de olor a epoxi quemado, esa es su pista. Escobillas desgastadas, soportes desalineados o daños prematuros en el inducido: todas ellas son causas documentadas de un aumento de las chispas una vez que la corriente de funcionamiento se mantiene alta durante largos recorridos.
¿Qué cambió dentro del motor cuando cambió el patrón de la chispa?
Ayuda tener una imagen mental aproximada de lo que realmente cambió cuando las chispas se pusieron feas.
Si las chispas se hicieron más largas y brillantes justo después de cambiar las escobillas, pero sólo con carga, lo más probable es que haya cambiado las propiedades del contacto eléctrico: nuevo grado de escobilla, nuevo asiento, nueva presión del muelle. Las guías de escobillas señalan repetidamente el material incorrecto de las escobillas, la fuerza inadecuada del muelle y el mal asiento como causas comunes de los arcos eléctricos. El conmutador en sí puede estar bien; es la interfaz la que no está bien.
Si las chispas están ligadas a una única posición angular, algo ya no es geométricamente cierto. Una barra alta, una mica elevada, un conmutador excéntrico o un rotor desplazado. La literatura sobre mantenimiento de motores es contundente en este sentido: los conmutadores excéntricos y las vibraciones mecánicas aparecen en los primeros puestos de las listas de “causas de chispas”. Eso no se arregla con más limpieza. Se mecaniza o se sustituye el inducido.
Si las chispas aparecen sobre todo cuando la herramienta está muy cargada y envuelven más o menos el conmutador, es probable que el cobre interno se esté calentando demasiado. El aislamiento se rompe, se cortocircuita y ahora estás viendo un pequeño soldador de arco en el interior. Los sitios de reparación y los tablones de preguntas y respuestas coinciden: cuando ves un anillo continuo de chispas alrededor del conmutador combinado con puntos quemados, el inducido suele estar en cortocircuito y no merece la pena “correr a ver si se despeja”.”
Si las chispas están sucias, dispersas y acompañadas de hollín negro, eso es contaminación. Es posible que tenga un inducido en perfecto estado enterrado en polvo de carbón y arenilla abrasiva. La solución suele ser la limpieza y la sustitución de la escobilla, no una herramienta nueva.
Cuándo seguir utilizando la herramienta y cuándo dejar de hacerlo
Se puede tomar la decisión sin una tabla elegante, pero es bueno saber que esas tablas existen. Los fabricantes de carbones y los especialistas en motores publican indicadores de “nivel de chispas” (el indicador de conmutación de Mersen, la antigua tabla de chispas de Westinghouse) con bandas aceptables para el funcionamiento normal en máquinas con escobillas. Las guías universales de motores dicen lo mismo en palabras más sencillas: las chispas pequeñas, tenues y consistentes están bien; los arcos brillantes, ruidosos y persistentes con calor y olor no lo están.
Para las herramientas eléctricas, un conjunto de reglas razonable es el siguiente, pero sencillo:
Si sólo se ven pequeñas chispas de color naranja que no crecen con el trabajo normal y la herramienta no se calienta ni huele a quemado, normalmente es seguro mantenerla en servicio.
Si el chisporroteo ha aumentado recientemente, especialmente después de un trabajo duro o un cambio de escobillas, deténgase e inspeccione antes de volver a poner la herramienta en rotación intensa. A menudo se detecta a tiempo un problema en la escobilla o el colector.
Si ve un anillo casi continuo de chispas brillantes, oye un crujido eléctrico áspero u huele a aislamiento quemado, considere la herramienta como averiada hasta que demuestre lo contrario en el banco. Un inducido que ya ha empezado a carbonizarse o a quemar barras rara vez “se cura”; si se deja funcionar más tiempo, lo único que se consigue es dañar más profundamente el conmutador.
Y en cualquier entorno con polvo o vapores inflamables, incluso lo que sería una chispa “normal” en un taladro o una amoladora puede ser la elección equivocada de la herramienta. Eso es una decisión de diseño, no un problema de mantenimiento.
Hábitos de banco que mantienen honrados a los conmutadores
Una vez que la herramienta está en el banco, la mayor parte del trabajo útil es básico, no exótico.
Desenchúfala. Desmonta hasta que puedas ver claramente ambas escobillas y el colector. Sople el polvo, pero no como si estuviera intentando hacer girar el rotor con aire comprimido; sólo está intentando deshacerse del polvo conductor y la arenilla. Muchas guías de reparación recomiendan específicamente limpiar la basura y el polvo alrededor de las escobillas y el conmutador antes de hacer llamadas más profundas, porque la carbonilla entre los segmentos por sí sola puede causar la formación de arcos.
Compruebe la longitud de las escobillas con el límite del fabricante o, al menos, con las nuevas. Los artículos sobre sustitución de escobillas señalan que una vez que las escobillas han sobrepasado su límite de desgaste, a menudo se observan chispas, pérdida de potencia y olor a quemado mucho antes de que desaparezcan literalmente. Confirme que los muelles siguen empujando con cierta autoridad y que la escobilla puede moverse libremente en su soporte.
Fíjate bien en el conmutador. No busca brillo, sino uniformidad. Color uniforme, altura uniforme de las barras, sin estrías evidentes, sin segmentos elevados, sin puntos azules o ennegrecidos. Las detalladas “guías de estado del colector” de Helwig y otros muestran exactamente cómo los problemas comienzan como una decoloración sutil, luego progresan a barras con apariencia diferente y luego a daños mecánicos reales.
Si dispone de la herramienta y el trabajo lo justifica, puede rebajar la mica, rectificar un colector ligeramente rugoso y colocar escobillas nuevas. Si se trata de un taladro casero barato, la respuesta honesta suele ser sustituir el inducido o toda la herramienta en lugar de intentar volver a mecanizar un colector muy dañado.
Reflexión final: trata las chispas como un diagnóstico, no como un drama
Las chispas en el conmutador no están ahí para asustarte. Sólo son una prueba visible de lo bien que el motor está conmutando la corriente en ese momento.
Si te acostumbras a observarlos, en varias herramientas y con el tiempo, empiezas a reconocer patrones. Halo normal en una amoladora descargada. Ligera raya tras un accidente de cepillado. Anillo de fuego repentino después de que alguien cale una sierra en un nudo. Cada patrón corresponde a una historia mecánica o eléctrica dentro de la herramienta.
Una vez que lees esas historias de forma fiable, dejas de adivinar. Dejas de desechar herramientas demasiado pronto. Y también dejas de utilizar las que están cocinando silenciosamente sus armaduras hasta la muerte. Las chispas no han cambiado; sólo ha cambiado la cantidad de información útil que puedes extraer de ellas.
