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ESCUELA POLITÉCNICA -NACJONAL FACULTAD DE INGENIERÍA ELÉCTRICA CRITERIOS GENERALES PARA EL MANTENIMIENTO DE MAQUINAS ELÉCTRICAS ROTATIVAS Y SU EQUIPO DE CONTROL. Te si s previa a la obtención del Ti tu lo de Ingeniero Eléctrico, Especialización Sistemas Eléctricos de Potencia. Edwin Arturo Paredes Arma; DICIEMBRE 1991, Certifico que el presente trabajo de Tesis hi sido rea1 izado en su totalidad por el Sr. Edwin Arturo Paredes Armas, bajo mi dirección. Ing. Augusto Ceva1los ÍNDICE. Pag Capitula I : El Mantenimiento del equipo eléctrico. 1.1 Definiciones generales y tipos de mantenimiento existentes i 1.2 Criterios generales para la planificación de las tareas de mantenimiento 5 1.3 Organización del personal.. 7 1.4 Herramientas- y equipo necesaria. 8 1=5 Hojas de control de mantenimiento y cardex de equipo. Bancos de datos 10 Capitulo II: Principales fallas y averías en máquinas y equipo eléctrico. 2.1 Maquinas de A.C. _ 2.1.1. Aspectos constructivos 17 2.1.2 Fallas y averias....... 23 2.2 Máquinas de C = C = V 2.2.1. Aspectos constructivos, 2.2.2. Fallas y averías ., 2.3 Equipo de control electromecánica. 2.3.1 Aspectos constructivos 30 2.3.2 Fallas y averías 34 2.4 Equipo de control electrónico. 2.4.1 Aspectos construct i vos 36 2.4.2 Principales fallas y averias 39 2.5 Elementas de protección. 2.5.1 Aspectos constructivos 39 2.5.2 Principales fallas y averias ' 42 Capitulo III : Mantenimiento de máquinas de A.C. 3.1 Rutinas de mantenimiento y chequea 44 3.2 Pruebas para detectar fallas 48 3.3 Solución a los problemas. 52 Cap 1 tulo IV : Mantenimiento de máquinas de C.C. 4. 1 Rutinas de mantenimiento y chequeo. 60 4.2 Pruebas para detectar fallas „ „ 63 4.3 Solución a los problemas. ......„........:. 67 Capítulo V : Mantenimiento de aparatas de control electromecánico y electrónica. 5.1 Rutinas de amntenimiento y chequeo .' 7é 5.2 Pruebas para detectar fallas 8 5-3 Solución a los problemas . 87 Capítulo VI : Aplicación especifica en una industria. 6.1 Discusión general de la industria y principales equipas existentes. „ 93 & . 2 Planificación del mantenimiento 100 6.3 Beneración de reportes 107 CAPITULO I: EL MANTENIMIENTO DEL EQUIPO ELÉCTRICO 1.1.- DEFINICIONES GENERALES Y TIPOS DE MANTENIMIENTO EXISTENTES. Todo proceso i ndustrial tiene por meta .emplear el capital mínimo en instalaciones, maquinaria y mano de obra para que, obteniendo la calidad y cantidad- deseadas, puedan conseguirse los mayores beneficios dentro de un aspecto social y norma 1 no especulativo. El mantenimiento industria 1, son las técnicas que aseguran la correcta utilización de edificios e instalaciones y el continuo funcionamiento de la~ maquinaría product iva . El mantenimiento debe garantizar que todos los cambios e intervenciones, que deben efectuarse en las máqui ñas e instalaciones se van a realizar en el momento necesario, de tal forma que afecte el mínimo al ritmo de presunción, y que los riesgos de averías imprev istas sean los mi nirnos. Para lograr una producción determinada, las instalaciones deben hallarse en las condiciones ideales de funcionamiento. Este es dificil por razones que no son responzab i 1 idades del Servic io de Mantenimiento. Estas razones son : -La maquinaria e instalaciones suelen adolecer de importantes defectos de proyecto, construcción, montaje o utilización, lo que se refleja en pe rd idas de producción y elevados castos de mantenimiento. —Es necesario parar las instalaciones , durante un cierto numero de horas al aflo , mes, etc., para mantenerlas en buenas cond i c iones , caso contrario la máqui na se averia y no se alcanzan las metas p re fi jadas. -El lugar que corresponde a los - técnicos de ma tañimiento en el proceso product i vo es importa nt ísimo , tanto en los castos v e n la product i v idad . Para que el mantenimiento cumpla su misión, la meta no es la conservación en sí misma , si no en coincidi r can las demás act i v i da des de la industria en la obtención de la más a 1 ta product i v idad . seExisten objetivos básicas de mantenimiento que pueden resumir asi: - Debe ser planificada eliminando la improvisación. — Debe existir un equipa de matenimienta especializado con funciones claramente definidas. — La calidad de la reparación no debe estar sujeta a urgencias, salvo conciente decisión de los responsables del mantenimiento. — Debe existir imformación técnica completa en relación con los traba jos de mantenimiento de cada máquina o equipo i nstalado. - El mantenimiento en la industria debe: elegir y distribuir el personal especial izado, crear y controlar un taller de reparaciones, ordenar y controlar las existencias de almacén, programar técnicas y económicamente incluyendo datos estadísticos y técnicas. Es importante que estén definidas las responsabilidades y los limites de autoridad del Servicio de Mantenimiento. El máximo rendimiento de una máquina o equipo se obtiene cuando se trabaja ininterrumpidamente las horas asignadas a diario, todos los dias laborables del afta, y como la actividad de una empresa es el resultado de un conjunto de aportaciones que tienen su procedencia en los equipos, mano de obra, etc., vemos que la pérdida de producción provocada por una averia, viene sobrecargada por las repercuc i o•-•?'' económicas. De aquí nacen las primeras condiciones que se exige a mantenimiento, evitar averias, y que los traba jos de mantenimiento na observan el tiempo de producción de las máquinas e instalaciones o lo hagan en minima proporción. La continuidad se consigue reparando, antes que los desgastes puedan producir averias, realizando las reparaciones de forma planeada y en horas determinadas, 1 lamandóse a esto Ma n t e n i m i e n t o Preventivo. A pesar de aplicarse el mantenimiento preventivo, no se pueden ev itar averias imprevistas,. producidas por defi niciones no aparentes o por posibles errores o X negligencias del. personal, poca preparación, etc., el Servicio de Mantenimiento debe intervenir de emergencia, conociéndose a este como: Mantenimiento de Rotura. el cual no puede ser planificada. La actuación preventi va y la de rotura, conservan en la máquina o el equipo las caracteristicas originales o a vista de las añama 1 las encontradas, se efectúan mod if i cae iones con el fin de aumentar la eficacia de la reparación, obteniendo una vida más prolongada del equipa. La modificación puede referirse a la seguridad, higiene o automatización de la máquina o i nstalacion, de cara a una mayor rentabilidad, esta constituye el Mantenimiento de Mejoras. i.2.- CRITERIOS GENERALES PARA LA PLANIFICACIÓN DE LAS TAREAS DE MANTENIMIENTO Dentro de Mantenimiento, existen diferentes modos de realizar los traba jos, que pueden ir desde reparar tan pponto se inicie un desgaste, pero antes de llegar a un peligro de parada o de calidad, hasta el extremo opuesto que seria, esperar a que el desgaste o anormalidad traiga consigo la parada 'final del equipo o repercuta en la calidad del producto fabricado. Ambos extremos son antieconómicas, y se debe establecer un límite o tolerancia de desgaste que fije cómo y cuándo debe intervenirse. Este coma y cuándo detrminan la programación de los diferentes tipos o trabajas dé reparación económi c a . Para organizar un mantenimiento, se recop ilan datos, se confeccionan estadísticas, se organiza científicamente el traba jo. Existen varios factores que hacen necesario la planificación del mantenimiento: -'Procesos continuos en industrias, cuyo trabajo a tres turnos no deje tiempo para reparar entre una jornada y otra de traba ja. - Procesos de cadena, donde el paro de una máquina, a puesto de traba jo para lisa toda la i nstalac ion producti va. - Las i nterrupciones en los productos termi nados que pueden ser causa de incump1imienta de planos de entrega convenidos, con graves consecuencias y posible pérdida de clientes. - La corrección dedefectos, disminuye el costo de reparaciones y mantiene di rendimiento de la máquina. - Los gastos de los servicios de vapor, eléctrico, aire, agua, etc., se reducen con interrupciones continuas y planificadas. — El elevada costo de la mano de obra , que impone- un trabajo sin interrupción con la máxima productividad. - El deficiente estado de la maquinaria e instalaciones puede ser causa de accidentes, - La planificación de las operaciones de mantenimiento asegura la existencia en almacén de las piezas de repuesto necesarias. Un mantenimiento planificado, regulariza los gastos por este concepto en el curso de la vida de la maquinaria e instalaciones, evitando que en un mon.^nto dado, se produzcan considerables desembolsos. Sin embargo, en la más perfecta organización del mantenimiento debe contarse con las averias imprevistas, tanto por la dificultad de controlar y detectar una deficiencia no aparente, como por errores del personal , falta de preparación, negligencia, etc. El desarrollo de la industria ha cambiada totalmente el concepto de la reparación. El Mantenimiento era considerado como una actividad auxiliar de costo excesivo, ahora e^ parte integrante del proceso productivo y su costo es aceptado, como un concepto más de los obligados gastos de fabricación, cuya continuidad asegura. 1.3.- ORGANIZACIÓN DEL PERSONAL.- Existen al'gunos criterios básicos en el establecimiento de una organización para lograr una eficaz actuación en equipa, tratando de evitar siempre que una organización c-stab lecida degenere en una burocracia formal que dificultaría la cooperación entre el personal del mismo servicio, y la de este con el resto de servicio de la empresa: - La organización debe acomodarse a la personalidad de sus componentes, por lo que cuándo más flexible sea la estructura mejores resultados dará. - La autoridad debe ser bien distribuida. — En cuanto se refiere al número de operadores a 1 serv icio de mantenimiento, debe manifestarse que existen muchas opiniones en este sentido. — En general, -es necesario indica rse que no es pasible que la producción se pare por fallas en algunas de sus líneas debido a que llegó a fr-.ltar personal de mantenimiento, que estuvo dispuesto en otras lineas de trabajo, por la pérdida económica que representa para una empresa. -Por lo tanto, toda empresa deberá rea 1 i zar un analisis económico respecto a 1 número de operadores de mantenimiento que le conviene tener a sus servicios, / ya que ellos representan persona 1 indi recto, es deci r, no tienen relación di recta con la produce ion sin que par esta dejen de ser personal import. nte dentro de la industria. 1.4.- HERRAMIENTAS Y EQUIPO NECESARIO.- La lista de herramientas y equipas que sirven para diagnosticar las inspecciones y corregir averías se anotan a continuación. Las características dependen del voltaje y régimen de las máquinas y equipas que han de mantenerse. Si la persona encargada del mantenimiento a el inspector, ejecutan un buen trabajo, necesita disponer de la herramienta e i ns trunientos aprop iados . Al mismo tiempo debe tener buenas conocimientos generales sobre las caracteristicas eléctricas y mecánicas del equipa que está ba jo su cargo, junto con la perfecta comprensión sob re el funcionamiento correcto del equipo. Se debe dispaner del siguiente equipa: - Herramienta suficiente para desarmar la maquinaria. — Cables de extensión del tipo de seguridad. - Reflectores, con manerales de hule o de plástico moldeado. — Manómetros de aire. — Mierómetros para interiores y exteriores. - Megóhmetro. - Multimetro analógico o digital . - Termómetro y niveles. - Instrumentos portát i les coma amperímetros, voltímetros y medidores gráficas. - Tacómetro. - Galgas de espesores. — Soldadora eléctrica. - Puntas de prueba para utilizar en los aparatas de medida. - Aspirador de polvo. - Soplador de ai re comprimido. - Tanque de lavado y productos adecuadas de limpieza. - Horno o estufa de secado. - Banco de pruebas. El acceso a los manuales de manejo, suministrados por el fabricante del equipo adquirido es absolutamente necesario. So lo si se dispone de un personal convenientemente entrenado y que cuente con el equipo auxiliar adecuado, puede dársela a la maquinaria la atención que requiere para rendí r, a su ves, una operación ininterrumpida, sin desperfectos, durante largo tiempo. 1.5.- HOJAS DE CONTROL, MANTENIMIENTO, CARDEX DE EQUIPO Y BANCO DE DATOS.- Para llevar a efecto un mantenimiento por averías e imfarmar los trabajas real izados, caIcular un costo de reparación y parada de máquina, es necesario ayudarse de una serie de documentos, los cuales vamos a comenta r. En el Parte de Averias constan los datos que han ocasionado la avería, así: máquina o equipo, fecha, hora, tipo de averia, etc., la intervención en la reparación tanto en mano de obra como en materiales empleados; es dec ir, el costo de la reparación. Ver hojas de control 1 y 2. Todas las hojas de control están en apéndice.. La hoja de control 1 es emitida por los responsables de Producción y cubre: - Datos de la máquina o equipo. - Linea o taller al que pertenece. - Tipo de averia observada. — Urgencia de la reparación. - Fecha y hora de emisión. Firma y entrega al Serv icio de Mantenimiento. La persona que cubre el traba jo da mantenimiento, luego de finalizado, debe anotar las siguientes apartadas en las hojas de control 1 y 2: - Su número en la empresa. 11 - Días de actuación. - Categorías. - Tiempo empleado cada día que ha intervenido. - Informe de reparación. — Debe adjuntar copias de vales de materiales. - El responsable de mantenimiento debe exigir a producción el visto bueno de la reparación con la firma, indicando fecha y hora en que terminó la reparación. — Mantenimiento debe valorar la mano de obra empleada en la reparación, el material empleado y el costo total de la reparación. El orden de las urgencias en la reparación es: Urgencia^ 1 . — - Parada de fabricación. - Riesgo de accidente grave. Urgencia 2.— - Disminución en el programa de fabricación. - Riesgo de accidente leve. Urgencia 3.— - Fugas de alguna clase de energia. - Problemas en la fabricación que, sin embarga, ni se para, ni disminuye. Urgencia 4.— - Todos los demás trabajos. Otro documento importante en mantenimiento es la ficha de historial de averias, donde constan datos técnicas y económicos de las diferentes intervenciones real izadas por averias en cada máquina o equipo. Figuran los recambias de la máquina o instalación que se han ido utilizando en todas las intervenciones por averias en las mismas, las cuales deben existir en el almacén de repuestos. > Se debe tener una ficha par cada máquina o equipo eléctrico, sobré la cual se van cubriendo los siguientes datas, de acuerdo a la hoja de control 3: — Fecha y número de parte de averia. - Órgano donde estuvo local izada la avería. - Detalle de trabajas realizadas. - Horas de parada de máquina. - Horas invertidas •' por el personal en • sus especialidades, mecánica y eléctrica. — Importe de la mano de abra.. - Importe de materiales. — Importe total de la reparación. Efectuada la lista base de recambios de la máquina o equipos, se marca la cantidad empleada de cada uno de los recambios, dato tomado de los vales de materiales utilizados y entregados unidas al parte de averias, de acuerda a hoja de control N.~ 4. la disponibilidad inmediata de la pieza de recambio para substituir a la averiada, reduce el tiempo de reparación de la avería y, como consecuencia, el tiempo de parada de la máquina. Almacén debe disponer de repuestos standard y especificas de una máquina e instalación sujetos a posibles desgastes o roturas. Un servicio de mantenimiento debe contar con un taller auxiliar propio, que ayude a la construcción de repuestos sol icitados. Por otra lado, el Mantenimiento Preventivo, no debe dejar nada imprevisto, porla cual haya que actuarse de manera improvisada. Este debe establecer cuándo y cómo deben realizarse las inspecciones y reparaciones, medir la eficacia del mantenimiento, conocer el costo del mantenimiento y su 14 repercución en el presupuesto de la empresa. Los datos necesarios para hacer mantenimiento preventiva, son datos de aplicación general, asi; referencia, denominación, afta de adquisición, constructor, vendedor, referencia del fabricante, características básicas, costo de adquisición, costo del equipo auxiliar, ciclo preventiva de conservación, rodaje, lubricación, costos anuales de mantenimiento, varios. Un segundo dato, es disponer del historia 1 de averías de la máquina desde su implantación en fábrica y su estudio de castos. Por última, se debe disponer de documentación campleta en cuanto a instrucciones de mantenimiento dictadas por el fabricante. Entre los sistemas para desarrol lar un ciclo preventivo, tenemos el de inspección preventiva, y el de ciclo rígido de mantenimiento; el primera es más flexible, económico y difundido en la industria. Deben inspeccionarse todos los equipos, que por su historial sea necesaria y conveniente incluir en el programa t de mantenimiento preventiva. El mantenimiento preventivo es conveniente que esté 15 diseñado para real izar inspecciones semanales y por líneas' o talleres de producción. Para real izar una inspecc ion, es necesario parar la máquina, lo que se traduce en una pérdida de producción. Por tanto, para que ésta sea mínima, se debe comunicar al departamento de producción con el fin que elija el momento más idóneo a lo largo d é l a semana en la que hay que intervenir. Por ello es conveniente extender un av iso de mantenimiento preventivo, al cual dará su visto bueno del Departamento de Fabricación, de acuerdo a hojas de control N.- 5,6. Las inspecciones periódicas preventivas, van seguidas de pequeñas reparaciones o cambios de elementos estudiados previamente y con necesidad de cambiar antes que surja la avería, tras un periodo analizado y definida como vida del mismo. CAPITULO II: PRINCIPALES FALLAS Y AVERIAS EN MAQUINAS Y EQUIPO ELÉCTRICO. 2. 1.- MAQUINAS DE A.C. 2.1.1- ASPECTOS CONSTRUCTIVOS.- Dentro de las máquinas de A.C., los motores de inducción reconocidos como standard son: el de rotor de jaula de ardilla y el de rotor embobinado. El motar de jaula de ardí 1 la o cortocircuito, carece de conexiones externas o rotatorias, mientras que el rotor con bobinas secundarias o motor bobinado, está conectado generalmente por med io de añillos rozantes y escobi1las a una resistencia graduable. Ver figs. 2.1 y 2.2 Vista en corle del molor trifásico lipa MARC con anillos rozantes. [7. 12232) 1 Carcasa del eslclor de hierro fundido 5 Ventilador 6 Anillos rozantes y dísposiüvo de escobillas 2 Núcleo del eslcfor 3 Arrollomienlo del estolor de hilo de cobre esmallodo 4 Roior con arrollamiento trifásico de hilo de cobre esmaltado 7 Manija levania escobillas f ig 10 Vísfa en corle del molor Irtfóiíco (Ipo M de ¡aula de ardilla. (Fr 2710} 1 Carcasa del esíalor de aleación liviana -moldeado por inyección 2 Núcleo del eslalor 3 Arrollomienlo del eslalor de hilo de cobre esmaltado í Rotor con arfollamienlo de aluminio moldeado por inyección 5 Eje 6 CoJÍne¡e de bolat 7 Escudo porfacojínete de aleación liviana moldeado por inyección 8 Venülodor 9 Topo del ventilador ' 10 Cojo de borr.as de aleación liviana ' 11 Bloque de ¡erminales fig 2.2, Un matar de i ndacción que gira sin carga, mantiene prácticamente la velocidad sincrónica; pero, al cargarlo, la velocidad a la que gira. es menor a la sincrónica, esta diferencia de velocidades se debe al deslizamiento. Para obtenerse los mejores resultados. los motores de inducción tienen que.traba jarse con la frecuencia y voltaje normales de asignación. Pueden tolerarse limites de voltaje de más menos 10*/* VN, y de frecuencia de más menos 5*X, según normas CEI, VDE- No deben variar ambos factores hasta los 1 imites extremos conocidos y permitidas, no deben cambiar al mismo tiempo en direcciones opuestas. IS LOS factores que contribuyen a la aparición de fallas en los estatores son genera 1mente el polvo y la suciedad. Algunas formas de adherencias de polvo o suciedad son muy conductivas y llevan al deterioro del aislamiento. La restricion de la libre ventilación, que acciona la suciedad- al obstruccionar los pasos de aire, conduce al sobrecalentamiento, lo que origina fallas en el aislamiento, ocasionadas por excesas de temperatura. Uno de los enemigos natura les del aislamiento, es la humedad. Es aconsejable mantener los devanados en condic iones secas dentro de lo posible f ig Todos los rotares con devanada, tienen bobinas para tres fases y, par lo mismo, pueden tener fallas par la falta de corriente en una de ellas. Un cicuito abierta en el rotar, 19 se hace notorio por la falta de fuerza de torsión y por la caída de la velocidad de rotación. Esta circunstanc ia es acompaflada de ruido, y en ocaciones el motar no es capaz de arrancar con la carga. Un cruzamiento a tierra, en el circuito del rotor, no afecta el rendimiento del motor, sino hasta que se desarrolle una segunda fuga a tierra, que tiene los efectos de un cortocircuito. Este rompe el equilibrio eléctrico del rotor,, ocasionando la pérdida de patencia en la torsión, vibraciones. chispazos en las escobillas o desgaste dispareja de las mismas. El desgaste de la superficie de los cojinetes del tipo de fricción. bajo ciertas condiciones, es un hecho natural que se debe tener en cuenta durante el servicio de la máquina. En máquinas que tienen un entrehierro relativamente pequeño, y en aquellas donde es muy importante desde el punto de vista del funcionamiento eléctrica de la máquina, que los ejes del rotar y del estator, coincidan exactamente; es oportuno, controlar la magnitud del desgaste de los cojinetes. En general, las manguitas de los cojinetes deben ser reametalados a cambiadas cuando su desgaste haya alcanzada un 10—201/* de las dimensiones del entrehierra de la máquina, o cuando dicho desgaste sea de 0.2-0.3. 3 mm. Ref. Como cuidar las máquinas eléctricas rotativas, Asea, 7978 SPa, Reg 4209. Un colector recién torneado, tiene una superficie áspera de color de cobre. Luego de operada la máquina, la tonalidad de ese color cambia gradualmente, sin que ello indique defecto alguno. La película que se forma en la superficie de contacto con las escobillas, está constituida por una capa delgada de óxido y grafito, que constituye una protección para el colector, hacienda que éste tenga un tiempo de vida más prolongado. Ver fig 2.4 fig 2.4 Al igual que los colectores, las anillos rozantes, están sujetos a desgaste. Si los anillos se vuelven ovalados o presentan seflales de quemadura, en general no hay otra solución que tornearlos. •£ -I fi i g La distancia entre el canta inferior del portsescabi1 las y el colector, no debe ser muy grande; este valor puede llegar a un límite inferior de 1.5 mm., siendo el valor recomendado de 2-2.5 mm., y el limite superior de 3 mm. Ref. como cuidar las máquinas eléctricas rotati vas, asea, 7978 Spa, Reg. 4209. Ver fig. 2.5. Una escobilla buena, debe reunir las siguientes características; - Buenas características de contacto y conmutación. — Gran característica mecánica s1 desgaste. - Apropiada caída de tensión de contacto. - Sran resistencia a las chispas. ti material para las escobollas eléctricas es el carbón duro, grafito natural o grafito eléctrico. Se utiliza también grafito metálico con anillos razantes en máquinas trifásicas, pues tienen menor caida de tensión d e - contacto que las escobilias utilizadas para colectares. Otro elemento de una máquina eléctrica rotativa, son los bobinados que con los barnices y métodos de impregnación que utilizan actualmente, resultan rígidos y duros. Su vida, es por lo común bastante larga, dependiendo dela temperaturade servicio. En circunstancias normales, se puede conseguir una vida de por lo menos 30 ahas. Si la temperatura aumenta continuamente en 8—10 Grados Centígrados, el t iempo de vida del bobinado disminuye a la mitad. Ref. Manual de mantenimiento Industrial, Tomo II, Morrow. 2.1.2.- FALLAS Y AVERIAS. Dentro de las máqui ñas eléctricas rota ti vas de corriente alterna, puede presentarse varios tipos de fallas y averías, que puede deberse a problemas de tipo externo, problemas mecánicos y eléctricos. Entre los principales desperfectos tenemos: — Sobrecalentamiento de las chumaceras en genera 1 . - Sobrecalentamiento de las chumacaras de casquillo metal ico. — Sobrecalentamiento de las chumaceras de baleros. - Gotas de aceite en los tapones de las rebosaderos. - Motor de A.C. sucio. - Motor de A.C. mojada. - El motar de A.C. se para. - El motor de A.C..está conectado, pero no arranca. — El motor de A.C. arranca para perder velocidad hasta pararse. — El motor de A.C- no alcanza a levantar velocidad. — El motor de A.C. tarda mucho en acelerarse. ~ Rotación incorrecta. - Motor de A.C. se sobrecalienta durante la marcha con carga. — Motor de A.C. vibra después de haber practicado todas las correcciones. - Corriente descompensada en los motores polifásicos, durante la operación normal. - Ruidos de arrastre. 24 2.2. MAQUINAS DE C.C. 2.2.1.- ASPECTOS CONSTRUCTIVOS.- ' Las máquinas de corriente continua, son de 4 tipos: máquinas Shunt, serie, compount y máquinas con excitación separada, dependiendo de cómo la corriente de excitación es transmitida al estator. En las máquinas SHUNT, solamente una parte de la corriente del rotor fluye por al devanado de excitación. En las máquiñas SERIE, la corriente de excitación fluye por el devanado del rotor, asi como también por el de excitación- Las máquinas COMPQUND, son una combinación de las dos anteriores y tienen un devanado shunt y una serie. En las máquinas con excitación SEPARADA, la corriente de excitación es obtenida de una fuente independiente de la máquina misma. Además del devanada de excitación las máqui ñas de C. C. tienen normalmente un devanado de conmutación, que se encuntra en los polos del mismo nombre, los cuales están local izados entre los polos principales. La máquinas de C. C . de mayores dimensiones, tienen un devanado de compensación que se encuentra en el núcleo de los polos principales. Por estos dos devanados circula la corriente de carga. El devanado del rotor está conectado el colector, de donde se toma la corriente a través de escobilias. Ver Fio. 2.6. V.J...V •'• •— Generador- de corriente continua. Lot númcroi teñalan \at fxirtci (fue deben rcwfarje periódicamente. — I. Co/ínrtej. — 2, .PortaeíCoM/Lu.— 3, -Entrecierro. —4 . Car- Casa.. — 5. Arrollamiento inducido. -—• 6. Arrollamiento.! ínJuctorci. •— "7. Caja de bar' ncí. — 8. Lubricación. — 9. TorníAfí de fijación. —• 10, Colectar. — 11. Bülonei, Fig 2.6 El colector es la parte más delicada de las máquinas de nte continua. Si el colector no fuera correctamente torneado, ranurado, o si tuviera otros defectos,no es posib le exigir de esta clase de máquina un funcionamiento satisfactorio. La regulación de velocidad está basada en el control de tensión, control serie o shunt. El control serie consiste en acoplar una resistencia serie al devanado del rotor, disminuyendo el número da revoluciones respecto de las de vacio. En el control shunt o en paralelo con el das/añado serie, pudiendo aumentar las revoluciones respecto de las de vacio. El campo de un motor de corriente continua, consta de una carcasa y de los polos de campo magnético. Los polos son de acero laminado y al rededor de el los se devanan las bobinas que proporcionan la excitación pars la rotación del motor. Las bobinas pueden ensuciarse o humedecerse. circunstancias que interfieren con la eliminación del calar desarrollado y ocasionan quemaduras. Si la corriente del campo magnético es excesiva a consecuencia del mal funcionamienta del dispositivo de control, causará desperfectos por el sobrecalentamiento, Esto puede provenir del voltaje alto, de la velocidad muy baja, de la desconexión de las escobillas del neutro, de las sobrecargas o por un cortocircuito parcial en alguna de las bobinas del campo. Un circuito abierto en una de las bobinas del campo ocasiona dificultades, en el aranque o velocidades excesivas con poca carga o intensa chisporroteo en el colectar. La armadura de un motor de C,C., está formado de bobinado y de colector. La 1 i nea principal de corriente fluye a través de la armadura, y si la máqui na es sobrecargada, los primeros signos de deterioro aparecen en la armadura. La 1 irnp íeza dará origen a muy pocas o ni nguna molestia por parte de la armadura dentro de las condiciones norma les de operación. Las bobinas • deben ser tratadas con barniz periódicamente para su conservación y, donde sea pasible, deberán secarse en horno. El colector es el elemento más vulnerable ya ' que conduce corriente y queda expuesto al ambiente, mientras gira a velocidades relativamente altas. El éxito o el fracaso en la operación de una máquina de corriente directa, depende en alto grado del funcionamiento del colector. 2.2.2.- FALLAS Y AVERIAS Un motor de corriente directa, está más expuesto a sufrir desperfectos, que el de corriente alterna, porque tiene cierta cantidad de elementos conductores de corriente que carecen de aislamiento. Entre los desperfectos que se pueden presentar en las máquinas elétricas de corriente continua, podemos mencionar las siguientes: — Sobrecalentamiento de las chumaceras en general . - Sobreca leñtamiento de las chumaceras de casquillo meta 1 ico. - Sobrecalentamiento de las chumaceras de baleros. — Goteo de aceite en los tapones de los rebosaderos. — El motor de c.c. está sucio. - El motor de c.c. está mojado. - El motor de c.c. falla al arancar. - El motor de c.c, sr.ranca, para luego pararse y cambiar el sentido de rotación. - El motor de c.c. no alcanza su velocidad de régimen. - El motor de c.c. gira con demasiada velocidad. - El motor de c.c. aumenta su velocidad continuamente, y el aumento de la carga no la disminuye. - El motor de c.c. gira continuamente a muy. bajas revoluciones. - El motar de c.c. se sobrecalienta. — Sobrecalentamiento de la armadura. — Sobrecalentamiento del colector. - Sobrecalentamiento de los campos magnéticos. - El motor de c.c. vibra y da muestras de 29 desequilibrio. - El motor de c.c. chisporrotea en las escobillas y no se efectúa la conmutación. - Desgaste de las escobillas es excesiva. - El motor de c.c. produce ruido. 2.3.- EQUIPO DE CONTROL ELECTROMECÁNICO.- 2.3.1.- ASPECTOS CONSTRUCTIVOS.- Los grandes incrementos en la demanda de energía eléctrica han ocasionado la construcción de nuevas lineas de dimensiones mucho más amplias, para lo que se necesita contar con -aparatos cuyas capacidades de ruptura sean adecuadas. Los contactores pueden cortar intensidades de corriente del orden de 10 a 15 veces la intensidad nominal del aparata. Ref, Maniobra, mando y control eléctrico, enciclopedia CEAC de electricidad, Ante la necesidad de poner en marcha un motor eléctrico, cabe la idea de controlarlo, desde el prop io lugar de emplazamiento o bien a distancia. El contactar electromagnético es el más u.ti 1 izado en las variantes de pequeña, mediana y gran potencia. La senei 1lez de construcción, unida a su robustez, su reducido volumen y el mantenimiento prácticamente nulo, lo hacen insustituible. Todo contactor electromagnético tiene los siguientes elementos constructi vos: ci reui tos magnéticos, contactos, resortes, cámaras de extinción, soparte. El circuito magnética está constituida por 3 elementos principales: núcleo, armadura o martillo, bobina. Ver Fig . 2.7 zapata cambio de bobina supresor de arco estabilizador^ indicador bobina contacto accesorios Finy ~7 El núcleoes una pieza de chapa magnética si la alimentación es can A.C., a de hierra dulce, se la alimentación se hace con C.C., se encuentra en el interior de 31 la bobina y, al ser excitado por ésta, atrae a la armadura , construida con el mismo material del nácleo y destinada a transmitir el movimiento en los contactas. La bobina está constituida por un carrete, sob re el que se arrallan varias espiras de hilo esmaltado que, al ser recorridas por la corriente eléctrica, crean el flujo magnético capaz de imantar al núcleo. Ver Fig. 2.8 Los contactas san las piezas encargadas, de rea 1 i za r la función principal del contactar; es deci r, abrir y cerrar> circuitos eléctricas. Se distinguen dos clases de contactos: principales. destinados a abrir y cerrar los circuitos principales o de patencia y los auxi 1 i a. res , cuya función es secundaria respecta a los anteriores. Fig. Las resortes regulan las presiones de las contactos moví les sobre los fi jos, asi como consiguen la apertura brusca del contactor, cuando se desexcl ta la bobina. Las cámaras de extinsión o apagachispas, alojan a los contactos 7 de forma que el arco producido por la corriente de ruptura es alargada por la cámara, dividido y extinguido, antes que tenga tiempo de ionizar el ambiente, de tal forma que se produzca un cebado entre fases, debido a su baja rigidez dieléctrica. El soporte es el conjunto de dispositivas mecánicas que fijan las di ferentes p iezas que consti tuyen el contacto y a este a su lugar de traba ja. Las bobinas de contactares, están constituidas par un carrete de baquelita moldeada, sabré el que se arrallan las espiras necesarias para producir en el circuito magnética la inducción. La sección del hilo debe ser la adecuada para la corriente de retención que debe circular por el conductor, y con el calentamiento admisible según las normas. Los hilos son recub iartas de barnices aislantes a esmaltes, y sirven de aislamiento entre espiras y entre capas de espiras. Los contactos principales deben establecer el ci rcuito eléctrica en las mejores condiciones pasibles; es decir, can un número de rebates mi nima, de forma que no se produzca desgaste de los contactos, durante el cierre y evitar la soldadura entre los mismos. Los contactos principales deben soportar la intensidad de corriente sin calentamiento de las piezas de contacta. Durante la desconexión, el arco que se produce en el momento en que los contactos se separan, debe quedar interrump ido 1imp iamente 5 de forma que el desgaste por erosión de los contactos, sea lo menos posible. En cantactores de funcionamiento frecuente, el material de contacta, es el cobre, que es el más económico. y resiste bien el arco. Cuando las maniobras no son frecuentes, es preferible fabricar los contactas de plata o de aleaciones de p lata . 2.3.2.- FALLAS Y AVERIAS Dada la variedad y complejidad de los equipas que pueden obtenerse med iante la agrupación de cierto número de elementas sene i 1los, es prácticamente imposib le i nd icar un proceso de localización de averias que comprenda todas las esquemas pasibles. Las averias pueden ser muy diversas y su identificación resulta dificil y laboriosa. La realización de pruebas sistemáticas, procediendo par eliminación, debe hacer 34 sencilla la localizacion del defecto. Antes de proceder a determinar el tipo de falla o averia, se deben hacer comprobaciones previas. — Comprobar la existencia de tensión en los bornes de entrada. - Comprobar si el seccionador y su contacto- auxiliar está cerrado. - Revisar los fusibles del circuito de mando. - Comprobar si están rearmados los relés de protecc ion. Las principales fallas y averias son: — Averías generales de los contactores. - Contactor no funciona. - Contactar cierra, pero no queda rea 1imentado. - Contactor no abre al accionar el pulsador de paro. - Contactar no cierra correctamente o produce mucho ruido. - Contactar conecta y desconecta a intervalos C mando por contacto permanente, termostato, boya, etc.) - AVERIAS EN LOS CONTACTOS DE LOS CONTACTORES. - Contactar se calientan demasiado. — Desgaste prematuro de los contactos. — Déb i 1 presión de contacta. - Soldadura de los contactos. AVERIAS EN LAS BOBINAS DE LOS CONTACTORES: - Calentamiento excesivo de la bobina del circuito magnético (más de 80 C. sobre una temperatura ambiente de 35 C,). Ref. Maniobra, mando y control eléctrico, enciclopedia CEAC de electricidad. - Rotura de la bobina por causas mecánicas. AVERIAS EN EL CIRCUITO MAGNÉTICO DE LOS CONTACTORES: - Desgaste o rotura prematura de alguna pieza. - Deficiencia en la atracción. — Deficiencia en la desconexión. — Circuito magnético ruidoso (contactores de corriente alterna) 2.4.- EQUIPO DE CONTROL ELECTRÓNICO 2.4.1.- ASPECTOS CONSTRUCTIVOS Los elementos activos discretas que utilizan ampliamente en los circuitos y sistemas electrónicos modernos, san fabricadas a base de materiales semiconductores, como el silicio y el arseniuro de galio. El control estático está liberando a la máquina y al aperador de la servidumbre del relé y el contactar magnético de acción lenta, propensa a averias y de corta vida. Cuando las demandas de un circuito requieren de un número importante de funciones de control, la rapidez de la conmutación es primordial, es esencial una larga vida en número de operaciones y el espacio es reducido, la conmutación estática mediante el uso de circuitos lógicas es económicamente factible e imperativa. Los dispositi vos de semiconductores o de estado sol ido se utiliza también en los circuitos de control industrial para realizar funciones analógicas. El control estático en su forma digita1, es aplicado principalmente a la sección de desición del sistema de control. Las elementos lógicos san dispositivos de baja tensión y baja potencia, par lo que requieren convertidores de seflal, llamadas también entradas primarias, para reducir la alta tensión necesaria en la sección detectara a los valores aprop iados para las seniles lógicas. Necesita de amplificadores para obtener, a partir de la baja patencia de un elemento lógico, la potencia requerida, por la sección accionada del sistema. Ex isten muchos sistemas de control estático que se construyen de acuerdo con un d i se fio particular, tanto digitales como analóg icos. Los sistemas analógicos entregan la información en forma de variaciones de tensión o de intensidad. Estas variaciones vuelven a actuar sobre la entrada para obtener una acción autoreguladora. Los sistemas analóg icos utilizan dispositi vos de estado sol ido como tr-ansi tores , diodos y ti ri stores en casi todos los ci rcuitos. 2.4.2.- PRINCIPALES FALLAS Y AVERIAS Entre las fallas y averias de los circuitos electrónicos de control, podemos citar los siguientes: - No operan por falta de tensión. - Tensión insuficiente. - Algún dispositivo electrónico' interrumpido. — Conex ionado incorrecto o ruptura de alguna conexión. - Oxido en las superficies de contacto. — Sobrecargas. — Puntos de contacto flojos. — Dispositivos electrónicos en cortocircuito. - Superficies de contacto sucias. — Calentamiento excesivo de dispositivos electrónicos debido a sobretensión o corrientes elevadas. 2.5.- ELEMENTOS DE PROTECCIÓN 2.5.1.- ASPECTOS CONSTRUCTIVOS.- Un equipo de mando bien proyectado, incluye una o varias clases de protección. Las instalaciones industria les, 39 el material eléctrico, están sometidos frecuentemente a condiciones duras de trabaja, por lo que resulta necesario, su protección con objeto de evitar fallas en su funcionamiento, o reduci r al mínima las averias. Los más importantes dispositivos de protección, uti 1 izados en los equipos i ndustriales de ma ndo son: PROTECCIÓN CONTRA LAS SOBRECARGAS„- El problema es suprimir la alimentación del motor, si su calentamiento tiende a ser excesivo. Pueden fundirse los conductores de los bobinados, o reducir la vida del motor pordegradación de la calidad del aislamiento. Las relés térmicos de sobrecarga. actúan sobre el contacto de apertura, cuando la corriente de la línea pasa por un elemento sensible a la temperatura, bilámica o aleación de bajo punto de fusión. Estos relés, tienen características de tiempo inversa. En la lámina bimetalica , al ser diferente el coeficiente de dilatación térmica de ambas metales, cuando aumenta la temperatura de estas, sufren un alargamiento, que es diferente en ambos. esto.acciona un dispositi vo solidario con el mecanismo de d isparo de un disyuntor, can la bobina de un contactor, etc. 40 PROTECCIÓN CONTRA LAS SUBTENSIQNES.- Los contactares, por su prop io funcionamiento, aseguran una protección contra las subtensiones si están mandadas por impulsos. Con subtensián, la bobina del contactor no se excita y el motor accionado se para. En caso de interruptores de potencia, si éstos .deben proteger también la instalación contra las subtensiones, debe montarse relés de protección contra las subtensiones} constituidos por una bobina arrollada sobre un núcleo de h ierro y una armadura móv i 1 que acciona los contactos. En ci rcunstancias normales. la tensión en la bobina hace que la armadura permanezca atraída. Cuando la tensión desciende par debajo del limite ajustada, cae la armadura y los contactos solidarias con ella, cierran el circuito auxiliar, con el que se desexcita la bobina del disyuntor. PROTECCIÓN CONTRA LAS SOBRETENSIONES.- Este tipo de anomalías, no es frecuente, pero en caso de ocurrir, se recurre a la protección mediante relés electromagnéticos. conectadas en paralelas sobre el circuito principal. Cuando la tensión del circuito aumenta par encima del valor ajustado, la armadura queda atraída y las contactos 41 solidarias con ella cierran el circuito de mando, con lo que se excita la bobina de un disyuntor, y éste se desconecta de la red . Al estar conectado el relé de protección sobre los bornes de entrada, su bobina está continuamente bajo tensión y, será imposible una nueva conexión del disyuntor, mientras subsista la sobretensión en la red. CORTOCIRCUITOS FUSIBLES PARA BAJA TENSIÓN.- Un cortacircuitos fusible, está constituido por el fusible, que es el elemento que se funde, más los elementos aislantes, mecánicos, etc., que soportan el fusible. El fusible es un alambre o tira metálica inserta en el circuito. que al rebasarse una determinada intensidad. se funde provocando la desconexión. Los fusibles son rápidos o lentos. En los lentas se retrasa la desconexión, por ejemplo insertando gruesos puntos de suelda en el fusible- Un fusible rápido desconecta bajo una corriente qulntuple de la nominal aproximadamente en 0.1 seg . 5 mientras que un lento, no lo hace hasta transcurrir 1 seg . Ref . Maniobra, mando y control eléctrica, enciclopedia CEAC de electricidad. 2.5.2.- PRINCIPALES FALLAS Y AVERIAS.- &xisten, dentro de los elementas de protección, varías 42 averías que pueden presentarse. Estas son: — Relé no actúa. — Contactos calientan demasiada. - Desgaste prematuro de contactas. - Débil presión de contactas. — Soldadura de los contactos. — Calentamiento excesivo de la bobina. — Rotura de la bobina por causas mecánicas. — Deficiencia en la atracción. — Deficiencia en la desconexión. - Desgaste o rotura prematura de alguna pieza. — Mecanismo, núcleo moví les, etc. , no "funcionan 1 ibrernente. — Contactos aux i 1 iares y bob i ñas sucias. - Conexiones flojas. - Fusible (s) fundido (s), - Calentamiento en las puntas de contacta. — Calibre de fusibles indebido. CAPITULO III: MANTENIMIENTO DE MAQUINAS DE A.C. 3.1.- RUTINAS DE MANTENIMIENTO Y CHEQUEO.- Las máquinas eléctricas están formadas por un número relativamente pequeño de componentes, y por ello, se puede creer que las difucultades en su uso y cuidado o mantenimiento serian insignificantes. Asi es efectivamente cuando se trata de máquinas eléctricas sencillas, como son los motores en cortocircuito trabajando bajo condiciones favorables. Pero en caso de máquinas complicadas, o de aquellas que trabajan bajo condiciones dificiles, pueden precentarse problemas dificiles de solucionar y domi nar. Dentro de las máquinas eléctricas, los defectos que se presentan en los estatores de inducción, se deben a las siguientes causas: sobrecargas, operación en una sola fase, humedad, desperfectos en las. chumaceras y defectos en el aislamiento. Los factores que contribuyen a la aparición de fallas en los estatores son el polvo y la suciedad, que son c o nd uc t i v os y deterioran el aislamiento. Además de las fallas del aislamiento producidas por adherencias de polvo conductiva, la restricción de Is libre ventilación que ocasiona al obstruccionar los pasos de aire que conduce al sobrecalentamiento que origina las fallas 44 en el aislamiento por exceso de temperatura. La 1imp ieza periódica con aire limpia y seco es suficiente para mantener las acumulaciones de polvo reducidas a un minimo tolerable. Un enemigo natural del aislamiento, es la humadad . Algunos tipos de aislamiento presentan una buena resistencia contra la humedad, pero es aconsejable mantener los devanados en condiciones secas, dentro de lo posib le. En máquinas nuevas, las bobinas están perfectamente ajustadas en las ranuras, el aislamiento es flexible y, como es tratado con barnices,tiene una considerable .resistencia contra los efectos da Ti i nos de la humedad y el polvo. Estas condiciones se conservan mediante la limpieza periódica y el tratamiento renovado. Las vibraciones aceleran la formación de desperdicios en el aislamiento. Con el tiempo el aislamiento se va resecando y perdiendo su elasticidad. Los esfuerzos mecánicos resultantes de los arranques, paros y reversiones, asi como los esfuerzas naturales, par el trabajo normal, precipitan la formación de cortocircuitos en las bobinas o fallas de cruzamientos a tierra. La aplicación periódica de barnices y tratamiento de secado, tienden a mantener a las bab i ñas en posición fija, reduciendo al mi nimo sus movimientos. Dentro de los motores de inducción, prácticamente todos los rotores con devanado, tienen bobinas para tres fases, y, por lo mismo-pueden tener fallas por la falta de corrinte en u n a o dos de ellas. Un circuito abirto en el rotar, se hace notorio por la falta de fuerza de torsión y por la caida de velocidad de Dotación. Esta ci rcunstancias acompasada generalmente par un ruido sardo y, en ocasiones el motor no es capaz de arrancar con la carga. El sitio más lógico para buscar el circuito abierto de un rotor es en la resistencia secundaria o en las lineas externas del rotor. Un cruzamiento a tierra en el circuito del rotor, no afecta al rendimiento del motor, sino hasta que se desarrolle una segunda fuga a tierra, que tiene los efectos equiva lentes a un cortac i rcuito, Esta rompe el equi1 ibrio eléctrica del rotor, ocasionando la pérdida de potencia en la torsión, v ibraeiones excesivas ? chispazos en las escob illas de los anillos colectores o desgaste disparejo de éstas. Los motores con rotores en cortocircuito, pueden sufrir desperfectos, ' debidos a ci rcuitos ab iertos, o por puntos de alta resistencia entre las barras del rotor y los anillas de las extremas. Las síntomas de estos defectos, son prácticamente los mismos que en los motores con rotores embobinados, o sea; momento de torsión disminuido y la tendencia a perder velocidad en la rotación con la carga. Un evidente sobrecalentamiento en los añillos extremas es por lo común el resultado de estas condiciones que pueden ser descub i e r tas- si se para súbitamente el motar, después de haberle trabajado con carga. La ruptura de barras del rotor se encuentra casi siempre en el punto de conexión con el anilla de los extremos. Un buen mantenimiento incluye un control periódico del entrehierro con calibradores, para determinar el desgaste de una chumacera, -lo que puede ocacionarel roce del rotor con el campo,, en general, el calor suficiente para ocacionar desperfectos en el aislamiento. En motores grandes, se debe llevar un registro de las medidas tomadas del entrehierro, de manera de poder comparar con las mediciones anteriores y determinar el avance del desgaste de las chumaceras. La sobrecarga de los motores, a consecuencia de la creciente demanda de fuerza, por parte de la maquinaria impulsada, aumenta la temperatura de operación del motor y conduce al acortamiento de la vida del material aislante. Las sobrecargas momentáneas, dentro del limite razonable, no causan da fio, por lo tanto, un dispisitivo de protección contra sobrecalentamiento ofrece la mejor protección. El punto más indicado, para medir el efecto térmica de la sobrecarga, es el motor mismo. Puede colocarse un dispositivo de protección térmica directamente en el devanado del motor. La mayoria de fabricantes, pueden suministrar este dispositivo que ofrece protección efectiva contra sobrecargas. 3.2.- PRUEBAS PARA DETECTAR FALLAS El detalle más importante en el mantenimiento de aparatos eléctricos, es el cuidado que se le dedica al aislamiento. Para dominar los problemas de aislamiento. es necesario conocer la calidad de los materiales aislantes, con el fin descubrir las fallas incipientes antes que se presente un deterioro serio. Por e jemplo, un motor cuyo aislamiento es para trabajar en ambienta húmedo, falla pronto, si se utiliza en sitios de temperaturas altas y viceversa. La American Standars Association pública diferentes simbolos que utilizan para clasificar e identificar los materiales de aislamiento, y los standares formulados sobre las temperaturas tolerables de operación a los que se deben 1 imitar diferentes materia les de aislamientos. Asi : 48 MATERIAL TEMPERATURA C . Clase O Clase A Clase B Clase C Clase F Clase H 90 i 05 No estableeido 155 180 En la práctica, se acostumbra mantener la temperatura de operación más bajo del límite máxima, con el fin de prolongar la duración del aislamiento. Tiene que hacerse una revisión periódica, para determinar la presencia de suciedad, material carbonizado y humedad. Las pruebas para comprobar estas condiciones, deben hacerse de forma de no causar averías o fallas en el aislamiento. La prueba más generalizada es la medición de resistencia de aislamiento que proporciona una cuadro bastante exacto sobre el estado del aislamiento, particularmente por lo que ata fie a la humedad o suciedad . El aislamiento de una bobina que se ha doblado, arrugado, o que ha sufrido daflos de origen mecánico, pueden conservar una resistencia alta, pero falla fácilmente en la prueba dieléctrica con voltaje relativamente bajo. La resistencia del aislamiento varia en forma inversa con la temperatura, siendo una regla aproximada que se reduce a la mitad con cada 10 grados de aumento en la temperatura del aparato. Ref. manual de mantenimiento industrial, Morrow. La resistencia del aislamiento debe ser .medida periódicamente más o menos a la misma temperatura y ba jo condiciones de humedad similares, para poder determinar el progreso del deterioro del material aislante. Si estas mediciones arrojan variaciones considerables, deben buscarse el origen y tomar las medidas correctivas necesarias, para contra restar alguna falla del aislamiento. Ningún equipa nuevo debe ponerse en servicia, si su aislamiento es menor a 1 MJI . Una buena regla a seguir, consiste en mantener la resistencia del aislamiento en una proporción aproximada de 1 MA por cada 1000 V de tensión de trabajo con un mínima valor de 1 M.a .Ref. : Manual de mantenimiento industria 1, Marraw. Otra de las pruebas ap1 icables a máquinas eléctricas rotativas, es la prueba d ieleetrica. El propósito es cerciorarse de que el asilamiento de la máquina es capaz de soportar las cargas de voltaje que se le imponen durante la operación en condiciones norma les o anormales. La aplicación del alto voltaje de corriente directa que se necesita para la ejecución de la prueba dieléctrica, empierra peí igras, ya que se puede causar la perforación o el deterioro del aislamiento, a puede provocarse quemaduras intensas en el laminado de la máquina misma, porque la capacidad necesaria para la prueba de máquinas grandes, es tal que, en caso de una falla, el arco que se forma es seguido por el desarrollo de energia en grandes proporciones. El voltaje de prueba ap1¿cable a máqui ñas nuevas, o a las bobinas de maquinas cuyo devanado y materiales aislantes sido renovados en su totalidad, y que está especificado par los standares de AIEE y ASA equivale al doble del voltaje de régimen más 1000 V, sostenido durante 60 seg., exceptuando los devanados del campo magnético de los motores sincrónicos, a los que se les aplica un voltaje de prueba de corriente alterna equivalente al 65 y 75 */ del voltaje de prueba para devanados nuevos. Porcenta je menor se emplea para ernbobi nados más v i e jos. Últimamente se viene utilizando un sistema para control alternado .del embobinada en una máquina. Este dispositiva es un probador a base de comparación de ondas, y se emplea para localizar fallas de aislamiento y descompensación en el embobinado de toda clase de equipo. Es un dispositivo electrónico portátil, que se puede utilizar en tareas de mantenimiento y en trabajos de taller. Los altos voltajes alternados, se aplican sin que se produzcan una tensión excesiva a tierra, con la ventaja adicional de que esta prueba no es destructiva. Un circuito abierto en el rotor, se hace notorio por la falta de fuerza de torsión, por la caída de la velocidad de rotación, ruido, y en ocasiones el motor, no es capaz de arrancar con carga. Un procedimiento para localizar el desperfecto, consiste en cerrar el circuito de los tres anillos rozantes del rotor, y arrancar el rotor. Esto indicará si el defecto está en el rotor mismo o en los circuitos externas. En el subcapitula 2.1.2, se especificó las principales fallas y averias a las cuales están expuestas las máquinas eléctricas rotativas. En este párrafo vamos a indicar las causas v las soluciones a las fallas anteriormente anotadas. 52 FALLA SOBRECALENTA- MIENTO DE LAS CHUMACERAS. CAUSA FLECHA TORCIDA BANDA TENSA. POLEA DEMASIADO RETIRADA. DIÁMETRO DE POLEA REDUCIDA. ALINEAMIENTO DEFECTUOSO. SOLUCIÓN ENDERÉCESE LA FLECHA AFLÓJESE LA BANDA. ACERCA POLEA A LA CHUMACERA. COLOCAR POLEA MAS GRANDE. CORREGIR ALINEAMIENTO DE LA TRANSMISIÓN. MOTOR SUCIO VENTILACIÓN OBSTRUIDA. BOBINAS LLENAS DE POLVO O PELUSA. MOTOR LIMPIO FUNCIONA CON 10 A 30 Grados C., MENOS EN TEMPERATURA QUE UNO SUCIO. DESARMAR MOTOR Y LIMPIAR BOBINAS Y DEMÁS PARTES. BOBINAS DEL ROTOR ATASCADAS. ESMERILAR MICAS DEL COLECTOR. LIMPIAR Y TRATAR LAS BOBINAS CON UN BUEN BARNIZ AISLANTE. LAS CHUMACERAS TIENEN ADHERENCIAS INTERIORES LIMPIAR Y LAVAR CON SOLVENTE. MOTOR MOJADO SUJETO A GOTEO SECARLO CON AIRE. INSTALAR CUBIERTA DE PROTECCIÓN- FALLA CAUSA SOLUCIÓN SUMERGIDO A CONSECUENCIA DE INUNDACIONES DESARMAR Y LIKPIAR SUS PARTES. EL DEVANADO TIENE QUE CALDEARSE EN HORNO A 105 Bracios C DE TEMPERATURA DURANTE 24 HORAS, O HASTA QUE TENGA SUFICIENTE RESISTENCIA A TIERRA - MOTOR SE PARA APLICACIÓN ERRÓNEA MOTOR OPERA CON SOBRECARGA. VOLTAJE DEL MOTOR ESTA MUY BAJO. CIRCUITO PERMANECE ABIERTO. CAMBIAR TIPO O TAMAÑO. CONSULTAR FABRICANTE, REDUCIR CARGA DEL MOTOR. MANTENER EL VOLTAJE A LA ALTURA DEL INDICADO EN PLACA DE DATOS. FUSIBLES FUNDIDOS REVISAR RELÉ DE SOBRECARGA, ARRANCADOR Y BOTONERA DE MANDO. RESISTENCIA DEL CONTROL DEL ROTOR DEVANADO INCORRECTA. REEMPLAZAR RESISTENCIA ROTAS- REPÁRENSE LOS ELEMENTOS QUE TENGAN CIRCUITOS ABIERTOS. 54 FALLA MOTOR CONECTADO NO ARRANCA. CAUSA UNA FASE ESTA INTERRUMPIDA. ROTOR TIENE ALBUN DEFECTO. CONEXIONES DE ESTATOR FLOJAS - SOLUCIÓN REVISAR LAS LINEAS PARA COMPROBAR QUE NO HAY FASES INTERRUMPIDAS.REDUCIR LA CAREA BARRAS O ANILLOS ROTOS. RETIRAR TERMINALES Y PROBAR CON FOCO DE PRUEBA. MOTOR ARRANCA PARA PERDER VELOCIDAD Y PARARSE. FALLAS EN EL SUMINISTRO DE FUERZA. BUSCAR CONEXIONES FLOJAS EN LAS LINEAS, REVISAR FUSIBLES Y APARATOS DE CONTROL. MOTOR NO AL- CANZA A TOMAR VELOCIDAD APLICACIÓN INCORRECTA. VOLTAJE MUY BAJO EN TERMINALES DEL MOTOR POR CAÍDA EN LINEAS. CONSULTAR PROVEEDOR. ELEVAR EL VOLTAJE EN LOS BORNES DEL TRANSFORMADOR O REDUCIR LA CARGA. CONTROL DE RESISTENCIA SECUNDARIA NO ES CORRECTA. CORREGIR CONTROL DE RESISTENCIA. FALLA MOTOR TARDA MU- CHO EN ACELE- RARSE. ROTACIÓN INCORRECTA. CAUSA CARGA DEMACIADA ALTA EN EL ARRANQUE. COMPROBAR SI ESCOBILLAS ROZAN LOS ANILLOS. BARRAS DEL ROTOR ROTAS, CIRCUITO PRIMARIO INTERRUMPIDO. EXCESO DE CARBA. LINEAS DEFECTUOSAS, ROTOR DE JAULA DEFECTUOSO. VOLTAJE APLICADO DEMASIADO BAJO. SECUENCIA INCORRECTA DE FASES. SOLUCIÓN COMPROBAR SI LA CARGA DE ARRANQUE ES LA QUE DEBE VENCER EL MOTOR. NO DEJAR TERMINALES O BORNES MAL CONECTADOS. BUSCAR RUPTURAS CERCA DE LOS ANILLOS SUBSTITUIR POR UNO NUEVO. LOCALIZAR SITIO DE FALLA CON UN PROBADOR. REDUCIR LA CARBA. REVÍSESE SI TIENE RESISTENCIA DEMASIADO ALTA. REEMPLAZAR POR UNO NUEVO. PEDIR A CONTROL AUMENTO DE VOLTAJE INVERTIR CO'NEX IONES DE MOTOR O EN EL TABLERO DE DISTRIBUCIÓN. . FALLA MOTOR SOBRECA- LIENTA DURANTE LA MARCHA CGN CARGA. CAUSA CARGA EXCESIVA VENTILADORES INADECUADOS. MOTOR PUEDE TENER UNA FASE INTERRUMPIDA BOBINA TIENE SALTO A TIERRA. VOLTAJE DESCDMPENSADO EN LAS TERMINALES. CRUZAMIENTO EN ALGUNA DE LAS BOBINAS DEL ESTATOR. CONEXIONES DEFECTUOSAS, VOLTAJE MUY ALTO O MUY BAJO. ROTOR ARRASTRA EN EL ESTATOR. SOLUCIÓN K...-JCIR CARGA. COSULTAR FABRICANTE. REVISAR LINEAS Y CONEXIONES. LOCALIZAR DEFECTO Y REPARAR. REVISAR CONDUCTORES, CONEXIONES MAL HECHAS O DEFECTOS EN EL TRANSFORMADOR. REPARAR Y OBSERVAR DESPUÉS LA LECTURA DEL WATIMETRO. SE LOCALIZAN POR LA ALTA RESISTENCIA DE LAS LINEAS. REVISAR EL VOLTAJE EN BORNES DEL MOTOR. MAQUINADO DEFECTUOSO CAMBIAR CHUMACERAS DESASTADAS. FALLA MOTOR VIBRA LUEGO DE HABER PRACTICADO LAB CONEXIONES. CAUSA ALINEAMIENTO DE MOTOR DEFECTUOSO. FUNDAMENTOS DÉBILES, ACOPLAMIENTO FUERA DE EQUILIBRIO. EQUIPO IMPULSADO FUERA DE EQUILIBRIO CHUMACERAS NO ALINEADAS. CONTRAPESOS DE EQUILIBRIO DINÁMICO MOVIDOS. SE HA CAMBIADO LAS BOBINAS DEL ROTOR. JUEGO EN CHUMACERAS, SOLUCIÓN ALINÉESE. REFORZAR LA BASE EQUILIBRAR ACOPLAMIENTO. EQUILIBRAR EQUIPO DE TRASMISIÓN. ALINEAR CORRECTAMENTE BALANCEAR ROTOR DINÁMICAMENTE BALANCEAR ROTOR DINÁMICAMENTE. AJUSTAR CHUMACERAS O AGREGAR ARANDELAS, CORRIENTE DESCOMPENSADA EN MOTORES POLIFÁ- SICOS. VOLTAJE DESIGUAL EN BORNES. OPERACIONES EN UNA FASE. REVISAR LINEAS Y CONEXIONES. REVISAR CONTACTOS DEFECTUOSOS. RUIDOS DE ARRASTRE. VENTILADOR GOLPEA AISLAMIENTO. RETIRAR VENTILADOR. FALLA CAUSA BASE FLOJA. SOLUCIÓN APRETAR SERNOS ANCLAJE._ CAPITULO Iv1.- MANTENIMIENTO DE MAQUINAS DE C.C. 4.1.- RUTINAS DE MANTENIMIENTO Y CHEQUEO.- Las máquinas de corriente directa, están más expuestas a los desperfectos que las de alterna porque tienen elementas conductores de corriente que carecen de aislamiento. El campo de una máquina de corriente directa consta de una carcaza y de polos de acero laminado. alrededor de los . cuales se devanan las bobinas que proporcionan la excitación para la rotación de la máquina. Las bobinas del campo magnético, pueden ensuciarse o humedecerse, esto interfiere con la eliminación del calor y ocacionan quemaduras. Una corriente de campo excesiva, a consecuencia del mal funcionamiento del dispositivo de control, causa desperfectos por sobrecalentamiento. Esto prov iene del valta je al to, velocidad muy baja , desconexión de las escob illas del neutro, sobrecargas, o por cortocircuito parcial en alguna de las bobi ñas•del campo. Un circuito abierto, en una de las bobinas del campo, puede ocasiona r dificultades en el arranque o velocidades excesivas con poca carga e i ntenso chisporroteo en el colector. La armadura de una máquina de corriente directa se forma del embobinado y del colector. La 1imp ieza de los colectores y del portaescob illas, es de suma importancia. La línea principal de corriente fluye por la armadura, y si , la máquina es sobrecargada, los primeros signos de deterioro aparecen en la armadura. Las bobinas deben ser tratadas con barniz periódicamente para su conservación, y deberán secarse en horno. El colector es el elementa más vulnerable de una máquina de corriente directa ya que conduce corriente y, queda expuesta al ambiente, mientras gira a velocidades relativamente altas. La superficie del colector debe permanecer tersa, concéntrica y can la debida ranúrae ion. Los portaescob illas deben trabajar suavemente y estar limpias, libres de polvo y adherencias, sus carbones deben ser de la graduación indicada y maquinados a las dimensiones correctas. Para mantener la cañeentrieidad de un colector, se emplea un dispositiva de rectificación a esmeri 1 . El esmerilada debe hacerse, si es pasible, can la armadura montada en sus propias chumaceras; y, si se trata de una máquina de de rég imen. Si se esmerila a baja velocidad y, existe algún indicio de descompensación, el colector quedará excéntrico a la velocidad prescrita. Deben tomarse las precauciones necesarias para evitar que el polvo de cobre, procedente de la rectificación, se introduzca en las bobinas, cubriendo con papel o paílos. Terminado el esmerilado, tiene que 1imp iarse todas las estrias del colector ? achaflanando los cantos de las delgas. El achaflanado tiene un doble fin: se quitan las rebabas levantadas por el esmerilado y, se evitan los cantos filosos en el lado donde entran en contacto las delgas con las escob i 1 las. Casi todos los motores de corriente directa tienen lainas de mica rebajada en las ranuras formadas por las delgas. Si al iniciarse la rectificación, a esmeri1, de un colector, se tiene que desbastar una capa de cobre, tal que las ranuras carezcan después de la profundidad necesaria, debe rebajarse la mica antes da iniciar el esmerilado; este trabaja se ejecuta con una sierra circular de alta velocidad. La parte inferior del porta cepillos, tiene que colocarse con ' el ángulo correcto de inclinación y a la distancia precisa de la superficie del colector. La distancia entre la parte inferior de la caja de las escobillas y la superficie del colector en la mayoría de los motares, fluctúa entre 1,6 y 4,8 rnm. _ Ref.: Manual de mantenimiento industrial, Morrow. Si no se mantiene el espaciamiento debida, esta trae coma consecuencia un apoyo defectuoso de las escobillas sobre el colector y, afecta también a la secuencia del neutro en las motores que trabajan con portaescobi lias i nc uñados lo que da origen a una conmutación defectuosa. 4.2.- PRUEBAS PARA DETECTAR FALLAS. Las tolerancias para el grueso de las escobillas, son tan escasas, que no se requiere mucho polvo o suciedad para causar dificultades de deslizamiento o adherencias de las escobi1las. El desalineamienta de las cajas de escobillas, se debe a que la máquina ha trabajado con una sobrecarga excesi va, lo que ha causado un fuerte calentamiento y, también cuando se produce chisporroteos intensos que originan un excesivo calentamiento en los portacepi 1 los. Los resortes que dan la presión a las escobillas, deben mantenerse dentro de los valores recomendados par el fabricante. Las presiones uniformes evitan la acción selectiva, en donde algunas escob i 1 las toman más corriente de la que proporeíona 1mente les corresponde de la carga. El rechinido de las escob illas se debe, por lo general, a fricción alta entre la escob illa y el colector, o a la superficie insuficiente o defectuosa del colector. La marcha con una carga demasiado baja, es una causa muy frecuente de fricciónalta entre las escobillas y el colector, debido ha que se produce una superficie muy pulida, en el colector, de tersura vidriosa. Esto se corrige elevando la densidad de corriente en las escobillas. Una superficie defectuosa del colector, o de las salientes de mica, ocasiona también rechinido de las escobillas y se corrige rectificando el colector y por nivelación de las delgas. El desgaste de los rayones en la superficie del colector son causados generalmente por la falla de la peíicula que se forma en la misma. Partículas de cobre incrustadas en la superficie de la escob illa cortan la película superficia1 del colector y como una resistencia de contacto de cobre a cobre, es relativamente baja, éstas áreas reciben una proporción de corriente mayor de las que les corresponde, lo que conduce a la formación de rayones. Por tal moti va debe carreg irse periódicamente las superficie de las escobillas. Los puntos más importantes que se deben revisar, por 64 ser las caus-as en general más comunes de chisporroteo son: - Conmutador áspero, descentrado o sucio. -• Escobillas se atoran en las cajas - Ajuste defectuoso de escobillas. — Escobillas no están en posición paralela a las delgas del colector. - Espaciamiento desigual de las escobillas. — Vibración. — Escobillas fuera del punto neutro. — Circuito abierto en el bobinado de armadura. — Entrehierro dispareja. — Fugas a tierra. En máquinas que han sido reparadas, es necesario revisar y establecer el punto neutro. Un método ráp ido se basa en la medición de los volta jes inducidos en las bobinas de la armadura al interrumpirse la corriente en el campo principal del motar. Los voltajes inducidos en las conductores localizadas equidistantemente hacia la derecha o izquierda de los centro de los polos, son idénticos en su magnitud y opuestas en su dirección . í Polo ! ! Polo ! ¡principal ! {Principal I IC | / I !'7i1IOrT'IOT"IO/l''^i=;iOj£.lTTI I ,-J _ 1 _ :i o i o i i .¿.i i .¿..¿L i .¿.o i .¿.4 i .¿.D i .¿.6 i j i / i í delgas Voltímetro Fig. 4.1 Conectando las terminales de un voltímetro para bajo voltaje, como muestra la figura 4.1., a las delgas del colector correspondiente a conductores situadas al centra de dos palos, no se notará movimiento alguna de la aguja al cortar la corriente del campo magnético. Si las escobillas se colocan de tal manera que los ejes centra les de sus caras, coincidad con los ejes centrales de las delgas que les corresponden y entre las cuales no existe voltaje inducida, se encuentran en situación neutra 1. El objeto de desplazar las escobillas a un punto neutro , es conseguir una buena conmutación . De manera similar a las máquinas eléctricas de corriente alterna, el cuidado que se le debe dar al aislamiento es importante. , Las pruebas de resistencia proporcionan un cuadro bastante exacto del estada de aislamiento, particularmente por que ata fie a la humedad y suciedad . La resistencia de aislamiento varia en forma inversa con la temperatura. : Una buena recomendación que debe segirse, para un equipo en servicio, consiste en mantener la resistencia del aislamiento en una proporción de 1 MJÍ par cada 1000 V de tensión de traba jo con un mínimo valar de 1 Con las pruebas dieléctricas se cerciora de que el aislamiento de la máquina, es capaz de soportar las cargas de volta je que se han de imponer durante condicí enes norma les y anormales de operación. El voltaje de prueba aplicable según AIEE y ASA, equivale al doble del voltaje de régimen más Í000V , sostenidas durante 00 seg . , para máquinas nuevas ; en máqui ñas reparadas se u ti liza el é5 y el 75 */ del vol ta je anteriormente especificado . 4.3.- SOLUCIÓN A LOS PROBLEMAS. Las fallas, causas y las soluciones san las siguientes : ¿7 FALLA MAQUINA FALLA AL ARRANCAR. CAUSA CIRCUITO NO CIERRA MOTOR DEFECTUOSO. ESCOBILLAS NO BAJAN HASTA EL COLECTOR. ESCOBILLAS PEGADAS EN PQRTAESCOBILLAS, FALTA CORRIENTE. SOLUCIÓN INTERRUPTOR ABIERTO, CONDUCTORES ROTOS. SON RETENIDAS POR LOS RESORTES, NECESITAN CAMBIARSE. ESCOBILLAS ACABADAS. LIJAR ESCOBILLAS Y LIMPIAR PORTAESCQBI- LLAS. REVISIÓN DE LINEA Y ARRANCADORES. MAQUINA ARRANCA, PARA LLJEGO PARARSE] Y CAMBIA EL SENTIDO DE RO TACION CAMPOS MASNETICOS SHUNT Y SERIE OPUESTOS. RECTIFICAR CONEXIONES DE CAMPOS PARA CORREBIR POLARIDAD. MAQUINA NO AL- 30BRECARBADA CANZA SU VELO- CIDAD DE RÉGIMEN RESISTENCIA DE ARRANQUE NO HA SIDO DESCONECTADA TOTALMENTE. VOLTAJE BAJO REVISAR CHUMACERAS, CARGA IMPULSADA O FRICCIÓN EXCESIVA. REVISAR EL ARRANCADOR. MEDIR Y COMPARAR VOLTAJES. CAUSA SOLUCIÓN CORTOCIRCUITO EN LAS BOBINAS DE LA ARMADURA O ENTRE LAS DELGAS. DELGAS ENNEGRECIDAS, BOBINAS O CALZAS QUEMADAS. REPARAR. ARRANQUE CON CARGA ES MUY PESADO, MIENTRAS CAMPO PERMANECE DÉBIL. AJUSTAR REOSTATO DE CAMPO MAGNÉTICO A PLENA EXCITACIÓN MOTOR FUERA DEL DEL PUNTO NEUTRO. COMPROBACIÓN DE PUNTO NEUTRO. MOTOR FRIÓ. AUMENTAR CARGA PARA ELEVAR TEMPERATURA. O AGREGAR RESISTENCIA A LA EXCITACIÓN, PARA GRADUAR LA VELO- CIDAD. MOTOR (3IRA CON DEMASIADA VELO- CIDAD. VOLTAJE MAS ALTO QUE EL RÉGIMEN. CORREGIR VOLTAJE, MODIFICAR ENTREHIERRD DE ACUERDO A RECOMEN- DACIONES FABRICANTE. CARGA MUY LIGERA AUMENTAR LA CARGA 69 FALLA CAUSA CAMPO SHUNT O SERIE DEBILITADO. BOBINA SHUNT ESTA AL REVÉS. AJUSTE DEL PUNTO NEUTRO DESCOMPENSADO. PARTE DEL REOSTATO DE EXCITACIÓN SHUNT ESTA CONECTADA. SOLUCIÓN INSTALAR BOBINA NUEVA. INVERTIR CONEXIONES DE BOBINA. RESTABLECER PUNTO NEUTRO. MEDIR Y COMPARAR VOLTAJES DE CAMPO MQTÜRj AUMENTA SU VELOCIDAD CONTINUAMENTE Y EL AUMENTO DE LA NO LA BOBINAS SHUNT O SERIE INVERTIDA COMPROBAR CON BRÚJULA Y CONECTAR CORRECTA- MENTE LA BOBINA. CARBA DISMINUYE MAQUINA BIRA CONTINUAMENTE A MUY VOLTAJE MAS BAJO QUE EL DE RÉGIMEN. MEDIR Y AJUBTAR VOLTAJE. BAJAS SOBRECARGA REVISAR CHUMACERAS Y TRASMISIONES. REVISAR FRICCIONES PUNTO NEUTRO DESCOMPENSADO. RESTABLECER PUNTO NEUTRO. 70 CAUSA CORTOCIRCUITOS EN BOBINAS DE ARMADURA O DELGAS. SOLUCIÓN REPARAR ARMADURA MAQUINA SE¡ SOBRECALIENTA SOBRECARGADO Y TOMA DE 25 A 50 % MAS CORRIENTE QUE LA DE RÉGIMEN. REDUCIR CARGA VOLTAJE MAS ALTO QUE EL DE RÉGIMEN. REDUCIR EL VOLTAJE AL INDICADO EN PLACA VENTILACIÓN ESCASA. CAMBIO DE SITIO. RE- TIRAR CUBIERTAS DE PROTECCIÓN. TOMA DEMASIADA CORRIENTE DEBIDO A BOBINA CRUZADA. REPARAR O INSTALAR BOBINAS NUEVAS EN LA ARMADURA. ARMADURA ROZA EN LA SUPERFICIE DE LOS POLOS DEL ESTATOR, CAUSANDO FRICCIÓN Y CORRIENTE EXCESIVA. CENTRAR EL ROTOR Y DETERMINAR DESGASTE DE CHUMACERAS, PARA SU REEPLAZO. 71 FALLpi i SOBRECALEJMTA MIENTO DEL COLECTOR- CAUSA TENSIÓN ALTA DE LAS ESCOBILLAS. ESCOBILLAS FUERA DEL PUNTO NEUTRO. DELGAS CRUZADAS, SOLUCIÓN LIMITAR LA PRESIÓN *~j ENTRE 2 Y 2,5 Ib/pulg GRADUAR POSICIÓN DE LAS ESCOBILLAS. REVISAR LA MICA AISLANTE DE COLECTOR Y REPARARLA. MAQUINA CHISPO - RROTEA EN LAS ESCOBILLAS Y NO BE EFECTÚA LA I CONMUTACIÓN. SUPERFICIE DE COLECTOR ÁSPERA. ESMERILAR Y REDONDEAR LOS CANTOS DE CADA UNA DE LAS DELGAS. EXCENTRICIDAD DE COLECTOR. TORNEAR Y ESMERILAR EL COLECTOR. LA I ÑAS DE MICA MUY ALTAS RECORTAR LA MICA HASTA QUE SU FILO QUEDE DENTRO DE LA RANURA. ALAMBRES CRUZADOS EN LAS BOBINAS DE LOS POLOS CONMUTADORES. BOBINAS ABIERTAS. REPARAR O REEPLAZAR ESTAS BOBINAS. CONEXIONES CON LAS DEL - GAS DEL COLECTOR MAL SOLDADO. SOLDAR NUEVAMENTE, FALLA CAUSA ESCOBILLAS GOLPETEAN DEBIDD A LA FORMACIÓN DE UNA CAPA DE SUCIEDAD EN EL COLECTOR. VIBRACIÓN. SOLUCIÓN RECTIFICAR LA SUPER- FICIE DEL COLECTOR Y CORREGIR LA SELECCIÓN DEL TIPO DE ESCOBILLA PARA CAMBIAR. REVISAR EL EQUILIBRIO DEL ROTOR. EXCESIVO DES- GASTE DE LAS ESCOBILLAS. MATERIAL SUAVE, SOPLETEAR Y REEMPLA- ZAR LAS ESCOBILLAS, SEGÚN RECOMENDACIONES DE FABRICANTE. SUPERFICIE DEL COLECTOR ÁSPERA- RECTIFICAR A ESMERIL LA SUPERFICIE DEL COLECTOR. EXISTENCIA DE POLVO ABRASIVO.RECTIFICAR SUPERFICIE ESCOBILLAS Y PROTEGER LA MAQUINA DE POLVO. TE MAQUINA FUERA DE PUNTO NEUTRO. REESTABLECER EL PUNTO NEUTRO. FALLA CAUSA TENSIÓN EXCESIVA DE LAS ESCOBILLAS, FORMACIÓN DE ESTRÍAS Y RAYONES. PRESENCIA DE ACEITE O BRASA. AMBIENTE CONTAMINADO DE VAPORES DE ACIDO Y HUMEDAD. SOLUCIÓN AJUSTAR PRESIÓN DE LOS RESORTES ENTRE T* 2 Y 2,5 Ib/pulg . RECTIFICAR SUPERFI- CIES DE ESCOBILLAS Y COLECTOR. CORREGIR CAUSA DE PRESENCIA DE ACEITE, RECTIFICAR Y LIMPIAR ESCOBILLAS Y COLEC- TOR. PROTEBER LA MAQUINA O CAMBIAR POR UNA TIPO CERRADO. 74 CAPITULO V: MANTENIMIENTO DE APARATOS DE CONTROL ELECTROMECÁNICO Y ELECTRÓNICO. 5.1;.- RUTINAS DE MANTENIMIENTO Y CHEQUEO. Para facilitar los trabajos de inspección y mantenimiento, todos los elementos deben ser tan acees ib les( ' como sea posible. Asi, debe ser fácil la renovación de contactos, bobinas, resortes y otras piezas importantes. Las instalaciones deben planearse y realizarse, de tal manera, que su accesibilidad para las labores de mantenimiento sea la mejor posible. Debido a los elevados costos, que representan las paradas de producción por rnoti vo de averias, es necesaria contarse con un suministro adecuada de repuestos. Los contactos se han de reemplazar por pares, manteniendo las presiones correctas entre los mismos. ; A medida que los contactos se desgastan, va desapareciendo el material gradualmente por la acción tanto de la fricción mecánica como de la erosión eléctrica. . .. Durante el proceso de desgaste, la presión de contacta, va disminuyendo, lo que afecta a la capacidad de conducción de corriente y si se permite una disminución extremada de esta conductividad, se causará el sobrecalentamiento de los que contactos. Las presiones de los contactos, disminuyen por su desgaste o porque los resortes que los soportan han sufrido alteración en sus características debido a algún sobreealentamiento. Al limpiar un contacto, no debe cambiarse la forma del contacto limándolo o esmeri landolo. Cada vez que un juego de contactos abren o cierran un circuito, es sometida a 1 desgaste mecánico y a la erosión, como consecuencia de la formación de arcos y la oxidación. Esto es mucho más importante y acusada en los contactas de cobre. No es una condición esencia 1 y ni siquiera recomendable, tener una superficie de contactos pulida . Las superficies 1igeramente rugosas, que se forman durante el procesa de funcionamiento, si se las mantiene 1impias, proporcionan una superficie más efectiva de contacto las pulidas. Cuando la presión de un contacto es baja, y este permanece cerrado durante períodos largas, está sujeto a un sobrecalentamiento, formándose una película café-rojiza de óxido de cobre, de consistencia dura, y de muy elevada resistencia, la cua1 hay .que el iminar en cuanto sea observada. CuaIquier conexión eléctrica floja, tiende a causar posibles averías, con una gran pérdida de tiempo, dado que una 'interrupción de esta natura leza: es generalmente d i fie i 1 de local izar. Por otra parte, una conexión floja puede ocasionar un mal contacto, con el consiguiente aumento de la resistencia , lo cual origina un aumento de la temperatura y la formación de óxidos. El efecto es acumulativo, y el calor crece hasta que los contactos se sobreralientan en exceso y se destruyen. Los pernos que mantienen los contactos en su lugar, deben estar siempre apretados. La expansión y contracción de los metales, a causa de los ' cambios de temperatura, y de las vibraciones excesivas, hacen que los tornillos y tuercas se aflojen, por lo que es recomendable la práctica constante, en las prevenciones de inspección, de revisar y reapretar las conexiones flojas. La suciedad es una de las causas principales de averias en los equipos eléctricos. Si la' suciedad se deposita en grandes cantidades sobre las bob i ñas, puede dar lugar a la obstrucción de flujo normal del aire y el aumento de temperatura de funcionamiento. 78 \a suciedad comb inads con aceites o humedad se puede convertir en conductor, creando peligro de saltos en zonas desnudas. ' El equipo eléctrico debe mantenerse seco. Los altos grados de humedad en el amb iente, se acumula en el equipo, lo que puede dar lugar a la formación de cortocircui tos, con la averia inmediata consiguiente. ! La mayoría de los componentes de un equipo eléctrico, trabajan con movimientos de alta velocidad, como es el caso de los contactores. Esto provoca un desgaste pramaturo en j las piezas moví les y como consecuencia del mismo, aparece un desequilibrio y vibraciones en el equipo, aflojándose elementos vitales de conexión, de ahí que se debe mantener 1 ibre| de fricción y en lo pos ib le herméticos. ! Dentro del ¿rea de control electrónica estático y al momenjto de realizar las instalaciones, es comveniente agrupar los convertidores de seflal de modo que no se mezclen los conduje tares de los disposit i vos. sensibles con los conductores de las sefíales lógicas. ! Los ampli ticadares, relés y otros dispasiti vos de corriente alterna, se deben montar de modo que estén bien a islados de . los elementos y conductores lóg icos. Estos elementos, pueden producir gran cantidad de ruido eléctrico, 79 particularmente los relés. El apantallado previene la interferencia producida por el ruido eléctrico, pero el aislamiento es más eficaz en la mayoria de los casos. Las conexiones eléctricas correctas son imperativas en un control estático. Los ci reui tos estáticos funcionan con ni veles bajos de tensión y con corriente prácticamente nula ; por consiguiente no pueden tolerar conexiones flojas o sucias. Los elementos lógicos son conmutadores de alta velocidad, por tanto cualquier contacto flojo o ruido eléctrico que produzca impulsos muy cortos en la entrada lógica puede ser causa de mal funcianamiento del sistema . La mayor parte de los equipos electrónicos se d iseñan para periodos de traba jo largas con un servicia de mantenimiento mínimo. La limpieza de los equipos electrónicos deben efectuarse soplando con aire totalmente 1imp io y seco para eliminar el polvo que de otra forma daria lugar a recalentamiento y a cortocircuitos. Debe inspeccionarse los hilos por si estuvieran sue11os o con las conexiones flojas o rotas. Las lentes, espejos y fuentes luminosas de los equipos fotoeléctricos deben limpiarse con tanta frecuencia como la requieran par las condiciones ambienta les del local. 5.2.- PRUEBAS PARA DETECTAR FALLAS. En todo equipa electromecánica y electrónica, sí emp re pueden presentarse cond ic.iones anormales de funcionamiento que pueden incluso pasar'par desapercibidas, es aconsejable, someter a revisiones periódicas, especialmente lo que se refiere a contactos, bobinas, acometidas de conductores de alimentación y superficies de atracción de electroimanes. Cuando se tenga la seguridad de que se ha producido una condición anormal de_ funcionamiento, corno sobrecarga, cortocircuito, sobretensión, etc., o el aparato haya sufrido sacudidas o vibraciones prolongadas después de cualquier accidenta ocasional, resulta imprescíndíble rea 1 izar una revisión completa del equipo. En lo que se refiere a las bobinas, estas deben trabajar dentro de las limites de tensión especificados anteriormente. Para esto, se debe calcular la línea de al imentación dándole sección suficiente para evitar caldas de tensión excesi vamenté elevadas durante los periodos de arranque; esta consideración es impártante si se trata del mando de motores eléctricos de gran patencia. Si un cotactor no funciona, las pruebas que se deben realizar es verificar si llega tensión a la bobina, si esta tensión es suficiente, investigar si la bobina está interrumpida y chequear que no exista ninguna pieza interior en mala posición. En caso de que el contactor no cierre correctamente o produzca mucho ruido, se debe probar lo siguiente: insuficiente . tensión a la bobina; conexiones defectuosas;