Las condiciones ambientales especiales de los motores se pueden clasificar en dos categorías principales según la naturaleza de los factores ambientales: entornos climáticos naturales y entornos industriales. Los entornos climáticos naturales incluyen principalmente entornos tropicales, marinos, fríos, subterráneos y de meseta; los entornos industriales incluyen principalmente entornos corrosivos, entornos explosivos, temperaturas altas y bajas, presiones altas y bajas, partículas sólidas y polvo, radiación de alta energía y cargas mecánicas especiales, etc. La influencia de los entornos especiales en el aislamiento del motor.
Influencia de la temperatura
Debido a la alta temperatura ambiente que afecta la disipación de calor del motor, su potencia de salida disminuye. El fuerte efecto de las altas temperaturas y los rayos ultravioleta acelera el envejecimiento de los materiales aislantes. En zonas secas y cálidas, la humedad relativa a veces desciende hasta el 3%. Las altas temperaturas y la sequedad provocan que los materiales aislantes se sequen, se arruguen, se deformen y se agrieten. Las altas temperaturas pueden causar la pérdida del compuesto de encapsulado. Las bajas temperaturas hacen que el caucho y el plástico se endurezcan, se vuelvan quebradizos y se agrieten, y provocan que el aceite lubricante y el refrigerante se congelen.
Influencia de la alta humedad y la humedad
La alta humedad relativa puede provocar la formación de películas de agua en la superficie. Cuando la humedad supera el 95%, las gotas de agua suelen condensarse en el interior del motor, lo que hace que las piezas metálicas sean propensas a la oxidación, la grasa lubricante a la absorción de humedad y al deterioro, y algunos materiales aislantes a la hinchazón o ablandamiento y pegajosidad. El rendimiento mecánico y eléctrico se deteriora, y existe un alto riesgo de fallo del aislamiento y descarga superficial.
Influencia del moho
En ambientes de alta temperatura y alta humedad, es muy probable que crezca moho. Las secreciones del moho pueden corroer metales y materiales aislantes, provocando que el aislamiento envejezca rápidamente y dando lugar a cortocircuitos.
Partículas de polvo y arena
El polvo (incluido el polvo industrial) se refiere a partículas con diámetros que van de 1 a 150 micrómetros; el polvo de arena se refiere a partículas de cuarzo con diámetros que van de 10 a 1000 micrómetros. Cuando se acumulan depósitos de polvo y arena en la superficie del aislamiento, provocan una disminución del rendimiento del aislamiento eléctrico debido a la absorción de humedad, y el polvo conductor tiene mayor probabilidad de causar fugas de aislamiento o cortocircuitos. Tanto el polvo corrosivo ácido como el alcalino son propensos a la delicuescencia, lo que provoca la corrosión de los componentes metálicos y las partes aislantes. Cuando el polvo y la arena entran en el motor, pueden causar fallas mecánicas y desgaste de los componentes. Si la cantidad es grande, obstruirá el conducto de aire y afectará la ventilación y la disipación de calor. Por lo tanto, para los motores utilizados en áreas industriales polvorientas y regiones exteriores con polvo y arena, se deben tomar medidas para prevenir la entrada de arena y polvo.
Influencia de la bruma salina
Cuando las turbulentas olas del océano chocan contra la costa rocosa, las gotas de agua salpican y se convierten en una especie de niebla que se dispersa en el aire. Estas partículas líquidas de cloruro suspendidas en el aire se denominan niebla salina. La niebla salina forma un electrolito sobre las superficies aislantes y metálicas, acelerando el proceso de corrosión y afectando gravemente el rendimiento del aislamiento. Por ejemplo, puede provocar descargas de corona y un aumento de la corriente de fuga.
Los peligros de los insectos y las criaturas pequeñas
En las regiones tropicales, los daños causados por insectos y pequeños animales son especialmente graves. Por un lado, construyen nidos dentro de las máquinas eléctricas y dejan cadáveres, provocando atascos mecánicos; por otro, roen el aislamiento o consumen los materiales aislantes, causando cortocircuitos. En particular, las termitas, las hormigas xilófagas, las ratas y las serpientes son las más dañinas.
Gas corrosivo
En las plantas de producción de la industria química (incluidas minas, fertilizantes, productos farmacéuticos, caucho, etc.), se encuentran presentes grandes cantidades de gases como cloro, cloruro de hidrógeno, dióxido de azufre, óxido de nitrógeno, amoníaco y sulfuro de hidrógeno. Si bien su corrosión es relativamente baja en aire seco (con un grado de mezcla relativa máximo inferior al 70%), en aire húmedo forman aerosoles corrosivos ácidos o alcalinos. Generalmente, cuando la humedad relativa del aire no alcanza la saturación y se produce condensación en la superficie del producto, la corrosión de las piezas y componentes metálicos, así como el deterioro del aislamiento, se aceleran considerablemente. Por lo tanto, el impacto de los gases corrosivos en los productos automotrices depende de la humedad del aire, la naturaleza y la concentración de dichos gases.
Presión barométrica
En zonas de gran altitud (por encima de los 1000 metros), la disminución de la densidad del aire con el aumento de la altitud afecta al incremento de la temperatura del motor y a la disminución de su potencia. La tensión de arranque de la corona en motores de alta tensión también disminuye en consecuencia. Si el motor funciona con corona durante un tiempo prolongado, esto afectará a su vida útil y a su funcionamiento seguro. Además, los cambios de altitud tienen un impacto significativo en la conmutación de CC y en el desgaste de las escobillas. En atmósferas con poca humedad y oxígeno (especialmente humedad), la velocidad de formación de películas de óxido de cobre en la superficie de conmutación se ralentiza, lo que no compensa el desgaste, provocando así el deterioro de la conmutación y un aumento del desgaste de las escobillas.
Alta energía
Los rayos de alta energía (como electrones, protones o rayos Y de la radiación nuclear) pueden provocar el desplazamiento de los átomos de una sustancia, generando defectos en la red cristalina y la formación de pares atómicos de vacantes, lo que causa daños por radiación en la estructura del material. Además, cuando una sustancia se expone a la radiación, los electrones se desprenden de sus órbitas, generando pares electrón-hueco, lo que hace que la sustancia sea propensa a la ionización. El efecto de la radiación en los materiales aislantes depende del tipo y la dosis de radiación (expresada en tasa de dosis o valor de dosis acumulada), el espectro energético de la radiación, las propiedades del material aislante irradiado y la temperatura ambiente. La radiación causa principalmente daños en los materiales aislantes. Entre ellos, las propiedades mecánicas de los materiales aislantes orgánicos se ven más afectadas. La dosis de radiación admisible para los materiales aislantes es de 10 roentgens. Sin embargo, los materiales aislantes inorgánicos tienen una mejor resistencia a la radiación, como el cuarzo y la mica, que pueden tolerar una dosis de radiación admisible superior a 10 roentgens.
Fuerza mecánica
Las cargas de alta presión, impacto y vibración pueden causar fácilmente daños mecánicos a los componentes metálicos y a las estructuras de aislamiento del motor.
Fecha de publicación: 12 de junio de 2025