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