FALLA DE RODAMIENTOS
FALLA DE RODAMIENTOS
Algunas instalaciones nuevas experimentan un desgaste prematuro de rodamientos despus de algunos meses de funcionamiento
La falla puede ser ocasionada por corrientes de alta frecuencia que circulan por los rodamientos
Los variadores de frecuencia ocasionan corrientes pulsantes en los rodamientos que gradualmente van erosionando sus pistas
CORRIENTE EN RODAMIENTOS
Para prevenir el dao es necesario formar una ruta a tierra para que la corriente de alta frecuencia vuelva al variador sin pasar por los rodamientos
La magnitud de la corriente se puede reducir empleando cables simtricos al motor y filtros senoidales
Si la energa de esta corriente pulsante de alta frecuencia es lo suficientemente alta se produce transferencia de material entre los rodajes y las pistas hacia la grasa lubricante
La alta frecuencia de la corriente ocasiona una erosin acelerada y se produce una rpida falla del rodamiento
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CONSIDERACIONES DE CARGA PARA LA SELECCIN
DE VARIADORES
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CONSIDERACIONES DE CARGA
En el proceso de seleccin de un variador la carga es una consideracin primaria.
Se deben considerar las caractersticas de velocidad , torque y los requerimientos de potencia del tipo de carga.
Fig. Molino (altos requerimientos de velocidad y
torque)
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CONSIDERACIONES DE CARGA
Las caractersticas de carga, a evaluar: El tipo de carga asociada a la
aplicacin.
Cambios bruscos de la magnitud de la carga.
Tamao de la carga.
Consideracin de las cargas inerciales pesadas.
Caractersticas del motor .
Rango de velocidad de las cargas pesadas.
Ventiladores, Secadoras, extractores Aire acondicionado
Embalaje/envase Precintadoras Paletizadoras Depaletizadoras Etiquetadoras
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TIPOS DE CARGAS
TIPOS DE CARGAS :
Torque constante.
Potencia constante. Torque variable.
TIPOS DE CARGA
TORQUE CONSTANTE. Torque constante es tpico de manejos fijos de volumen
Transportadores, tornillos transportadores, compresores son ejemplos de torque constante.
El torque es constante y la potencia proporcional a la velocidad
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CARGAS DE TORQUE CONSTANTE
Fig.Prensa de impresin
Es una de las ms frecuentes. El torque demandado por la carga es constante a travs de todo el rango de velocidad. La carga requiere la misma cantidad de torque a bajas y altas velocidades. Esencialmente son cargas de friccin.
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CARGAS DE TORQUE CONSTANTE
Las caractersticas de torque constante son necesarias para superar la friccin.
Considerar: HP = Torque x Velocidad 5 252
Ejemplos: Los transportadores, extrusores, etc.
Fig. Carga de torque constante
Torque = lb pie Velocidad = RPM 5 252 = constante de proporcionalidad
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CARGAS DE POTENCIA CONSTANTE
Fig. Esmeriladora (carga de potencia constante)
La potencia demandada por la
carga es constante dentro del
rango de velocidad.
La carga requiere alto torque a
baja velocidad.
De la ecuacin anterior se ve
que si la potencia se mantiene
constante, el torque disminuir
si la velocidad se incrementa.
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CARGAS DE POTENCIA CONSTANTE
La velocidad y el torque son inversamente proporcionales.
Ejemplos : Los bobinadores con accionamiento central , mandriles de mquinas herramientas, un torno que requiere baja velocidad para corte grueso y alta velocidad para corte fino,
Usualmente se requieren torques de arranque muy altos para una rpida aceleracin.
Fig. Carga de potencia constante
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CARGAS DE TORQUE VARIABLE
El torque es directamente proporcional al cuadrado de la velocidad. La potencia tpicamente es proporcional a la velocidad al cubo.
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CARGAS DE TORQUE VARIABLE
Ejemplos de cargas con torque variable son los ventiladores centrfugos, bombas y sopladores. Este tipo de carga requiere mucho menos torque a baja velocidad que a altas velocidades.
Fig. Bomba centrfuga (carga de torque variable)
TORQUE CUADRATICO. El torque cuadrtico es el tipo de carga ms comn. Aplicaciones tpicas son las bombas y ventiladores centrfugos.
El torque es cuadrtico y la potencia es proporcional al cubo de la velocidad
POTENCIA CONSTANTE. Una carga de potencia constante es tpica en el bobinado con cambio en el de dimetro del material.
La potencia es constante y el torque es inversamente proporcional a la velocidad
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TIPOS DE CARGA
Caractersticas de potencia y torque Ejemplos de aplicacin
Potencia constante. El torque vara inversamente con la velocidad.
Herramientas de corte de metal que operan en un amplio rango de velocidades.
Algunas extrusoras, mezcladoras, mquinas especiales donde la operacin de baja velocidad puede ser continuada.
Torque constante. La potencia varia con la velocidad
Maquinaria en general, montacarga, transportadores, prensas de impresin, etc. Representan el 90% de las aplicaciones.
Con exponente al cuadrado.
La potencia vara como la velocidad al cuadrado. El torque vara con la velocidad.
Bombas de desplazamiento positivo, algunas mezcladoras y extrusoras.
Con exponente al cubo. La potencia vara como la velocidad al cubo.
El torque vara como la velocidad al cuadrado.
Todas las bombas centrfugas y algunos ventiladores (la potencia en los ventiladores puede variar como la quinta potencia de la velocidad).
Cargas de alta inercia. Tpicamente asociadas con mquinas que usan volantes para proveer energa a la mayora de aplicaciones (levantar, prensar, etc.).
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Cuando se selecciona un variador primero se determina el tipo (AC o DC) en funcin a las consideraciones de carga que se tendra, la tensin, corriente y potencia requerida; en funcin a esto debe seleccionar el variador adecuado previamente se deben conocer de cada marca las capacidades nominales (rango de potencia) y las especificaciones de entrada y de salida, para determinar si cumplen con los requerimientos.
SELECCIN DE VARIADORES
TORQUE ALTO DE ARRANQUE.
En ciertas aplicaciones es necesario un alto torque a baja velocidad
Aplicaciones tpicas son extrusoras y bombas de tornillo
TORQUE DISPONIBLE
Para dimensionar el variador se debe considerar el torque disponible en el motor considerando su capacidad trmica
El motor es autoventilado. Al bajar la velocidad baja la capacidad de ventilacin del motor
Este tipo de comportamiento limita el torque disponible del motor a bajas velocidades
Si el motor cuenta con ventilacin independiente es posible disponer del pleno torque a baja velocidad
TORQUE CON VARIADOR
FACTORES IMPORTANTES
Entradas y salidas digitales y/o analgicas
Funcin de reversa
Rampas de aceleracin y deceleracin
Ajustes de la relacin V/f
Torque de arranque
Frecuencias de by pass
Compensacin de deslizamiento
Arranque en giro
Proteccin trmica electrnica
Proteccin contra cortocircuito y falla a tierra
Controlador PID
Proteccin del gabinete
FACTORES IMPORTANTES
Frecuencia de conmutacin regulable
Entrada y salida de pulsos/frecuencia
Bobinas contra armnicos
Filtro RFI
Protocolos de comunicacin
Display alfanumrico
APLICACIONES
Presin positiva de ambientes
Presurizacin de Escaleras de escape
Ventilacin de estacionamientos
Presin constante en sistemas de bombeo
Volumen variable en sistemas de bombeo de agua helada
Torres de enfriamiento
Bombas dosificadoras
Centrfugas
Lavadoras
Transportadores
Extrusoras
Bobinadoras
SISTEMAS DE BOMBEO
SISTEMAS DE BOMBEO
TORRE DE ENFRIAMIENTO
CENTRIFUGAS
TRANSPORTADORES
TRANSPORTADORES
TEXTILES
SINCRONIZACION
ASCENSORES
AS-i