Resumen Tema 9 Montaje Máquinas Eléctricas CA

Montaje de máquinas eléctricas de corriente alterna =================================================== 1. Técnicas de mantenimiento de máquinas eléctricas de C.A. ----------------------------------------------------------- Las empresas industriales, tanto en España como a nivel global, son crucia...

Montaje de máquinas eléctricas de corriente alterna =================================================== 1. Técnicas de mantenimiento de máquinas eléctricas de C.A. ----------------------------------------------------------- Las empresas industriales, tanto en España como a nivel global, son cruciales para las economías nacionales, ya que dependen de máquinas eléctricas rotativas de corriente alterna para su funcionamiento eficiente. Es esencial que estas máquinas operen de manera óptima y que las averías sean mínimas. Para lograrlo, muchas grandes empresas cuentan con departamentos de mantenimiento que aseguran el correcto funcionamiento del equipo. Sin embargo, la tendencia a utilizar materiales de menor calidad y más cercanos a los límites de tolerancia ha incrementado la probabilidad de fallos. Dado que estas industrias suelen operar de manera continua, cada máquina requiere un plan de mantenimiento personalizado. En las últimas décadas, la importancia del mantenimiento ha crecido debido a la obsolescencia programada de los componentes y la necesidad de reducir costos para aumentar beneficios. Existen diversas técnicas de mantenimiento, como el preventivo, predictivo, correctivo, autónomo y el TPM, cada una con sus ventajas y desventajas. La combinación de estas técnicas puede maximizar la fiabilidad de los equipos y reducir costos, mejorando así la competitividad de las empresas en el mercado. ### 1.1. Mantenimiento preventivo El mantenimiento predictivo es una técnica que utiliza datos y herramientas de análisis para anticipar fallos en equipos y programar el mantenimiento antes de que ocurran. Al comparar los datos obtenidos con valores patrón, se determina el momento óptimo para realizar el mantenimiento. Esta técnica minimiza los tiempos de inactividad y los costos de reparación, siendo especialmente efectiva para equipos críticos en la industria, donde un fallo puede tener graves consecuencias. A diferencia del mantenimiento preventivo, el mantenimiento predictivo no está programado y se enfoca en la predicción de fallas para optimizar la planificación de futuros mantenimientos. ### 1.2. Mantenimiento predictivo El mantenimiento predictivo es una técnica que utiliza datos y herramientas de análisis para anticipar fallos en equipos y programar el mantenimiento antes de que ocurran. Al comparar los datos obtenidos con valores patrón, se determina el momento óptimo para realizar el mantenimiento. Esta técnica minimiza los tiempos de inactividad y los costos de reparación, siendo especialmente efectiva para equipos críticos en la industria, donde un fallo puede tener graves consecuencias. A diferencia del mantenimiento preventivo, el mantenimiento predictivo no está programado y se enfoca en la predicción de fallas para optimizar la planificación de futuros mantenimientos. ### 1.3. Mantenimiento correctivo El mantenimiento correctivo se centra en reparar equipos después de que se ha producido un fallo, y se utiliza cuando no se han implementado medidas preventivas o predictivas. Esta técnica puede resultar en tiempos de inactividad prolongados y altos costos de reparación, además de interrumpir el proceso de producción y requerir la búsqueda de piezas de repuesto. Sin embargo, puede ser la opción más económica para equipos que se utilizan poco o que no son críticos para la producción. Se distingue entre mantenimiento correctivo no programado, que se realiza inmediatamente después del fallo, y mantenimiento correctivo programado, que se lleva a cabo con el personal y las herramientas adecuadas. ### 1.4. Otras técnicas de mantenimiento El mantenimiento autónomo es una técnica que capacita a los operadores para realizar tareas de mantenimiento simples y rutinarias en sus equipos, convirtiéndolos en responsables directos del mantenimiento y fomentando la mejora continua. Sus ventajas incluyen la reducción de tiempos de inactividad, mejora de la productividad y aumento de la seguridad laboral. Sin embargo, presenta desventajas como costos y limitaciones en la complejidad de las tareas. Para su implementación efectiva, se requiere el compromiso de la dirección y la capacitación adecuada de los operadores. Si se aplica correctamente, puede mejorar la eficiencia y productividad en la industria. Además, el mantenimiento productivo total (TPM) busca mejorar la eficiencia y productividad a través de la participación activa de todos los empleados, aunque su implementación puede ser compleja y costosa. 2. Diagnóstico y reparación de máquinas eléctricas de C.A. ---------------------------------------------------------- Los principales problemas que pueden presentar las máquinas eléctricas rotativas de C.A. incluyen desgaste en los cojinetes, desalineación del rotor, problemas en los devanados y desequilibrio en la corriente de fase. ### 2.1. Diagnósticos y técnicas de verificación y seguimiento Los diagnósticos pueden clasificarse de la siguiente forma: Máquina no arranca: En este diagnóstico, se distinguen dos situaciones: » Si la máquina hace ruido, puede deberse a la falta de una fase o a un cojinete defectuoso. » Si la máquina no hace ruido, lo más probable es que no exista tensión en los bornes de salida. En el caso de que haya, puede tratarse de algún conductor en mal estado. Máquina no arranca cuando está en carga: En este diagnóstico, se distinguen dos situaciones: » Tensión de red baja. » Carga de arranque muy alta. Máquina gira demasiado rápido: La forma de identificar este problema es que se produce una rápida aceleración no habitual en la máquina o se frena de repente. Sobrecalentamiento en vacío de la máquina: Este suceso puede ser ocasionado por una tensión de red elevada, falta de refrigeración o cortocircuito en el bobinado. Para realizar estos diagnósticos, se utilizan técnicas de verificación y seguimiento, como la medición de la corriente y voltaje, análisis de vibración, termografía y pruebas eléctricas ### 2.2. Reparaciones Entre las reparaciones más habituales, cabe destacar: Sustitución de cojinetes. Corrección de desalineaciones. Reparación de devanados. Después de la reparación de máquinas eléctricas rotativas, es crucial realizar pruebas y ensayos exhaustivos para asegurar su correcto funcionamiento y cumplimiento de las especificaciones de rendimiento. Estas reparaciones deben llevarse a cabo con alta precisión para garantizar un funcionamiento óptimo y seguro. Aunque la reparación puede ser costosa y llevar tiempo, es esencial para mantener la operatividad y eficiencia de los equipos industriales. Es fundamental contar con personal capacitado y experimentado, así como considerar proveedores especializados que ofrezcan servicios de alta calidad. En resumen, el diagnóstico y la reparación son vitales para asegurar un funcionamiento eficiente y seguro de las máquinas eléctricas en la industria, requiriendo ingenieros eléctricos y herramientas adecuadas. 3. Ensayos normalizados ----------------------- Los ensayos normalizados son pruebas estandarizadas que se realizan en máquinas eléctricas rotativas de corriente alterna para: Verificar su rendimiento y detectar posibles fallos. Determinar sus características. Estudiar su comportamiento en distintas situaciones de funcionamiento. Estos ensayos se realizan durante la fase de fabricación, en el mantenimiento preventivo o en la reparación de la máquina. Por tanto, es posible realizar ensayos para: Determinar el rendimiento. Evaluar el calentamiento de la máquina para diferentes regímenes de funcionamiento. Medición de la resistencia de aislamiento. Medición de la rigidez dieléctrica. Otras. Entre los ensayos normalizados más comunes, se encuentran el de resistencia al aislamiento, el ensayo de polaridad y secuencia de fases, el ensayo de pérdidas y rendimiento, el ensayo de vibraciones y el ensayo de corriente de fuga. Además, mediante los ensayos, se pueden obtener las curvas características, que pueden ser, entre otras: Características de vacío. Características de carga. Características de excitación o regulación. Características de cortocircuito. Y las características electromecánicas de los motores, que relacionan la velocidad de rotación n, el par motor M y la corriente del inducido I i. De manera similar a las máquinas de corriente continua, se requerirán instrumentos que puedan medir el par motor y aplicar diferentes cargas al motor. Una opción para esto es utilizar frenos de polvo magnético o dinamo-freno, que se unen al eje del motor y aplican diferentes pares de frenado, permitiendo la medición precisa del par resistente en todo momento 4. Proceso de montaje y desmontaje de las máquinas eléctricas de C.A. --------------------------------------------------------------------- El proceso de montaje de una máquina incluye varios pasos clave: 1. **Preparación del espacio de trabajo**: Asegurarse de que el área esté limpia y ordenada, y tener a mano todas las herramientas y materiales necesarios. 2. **Identificación de las piezas**: Verificar que se tengan todas las piezas requeridas para el montaje. 3. **Ensamblaje de las piezas**: Seguir las instrucciones del fabricante para ensamblar las piezas, asegurándose de que estén bien ajustadas. 4. **Instalación de componentes eléctricos**: Instalar los cables y conectores después de ensamblar las partes mecánicas. 5. **Prueba de la máquina**: Realizar pruebas para verificar el correcto funcionamiento de los componentes antes de poner la máquina en operación. El proceso de desmontaje sigue pasos similares: 1. **Preparación del espacio de trabajo**: Organizar el área de trabajo de manera adecuada. 2. **Identificación de las piezas**: Confirmar que se tienen todas las piezas necesarias para el desmontaje. 3. **Desconexión de componentes eléctricos**: Desconectar cables y conectores antes de desmontar las partes mecánicas. 4. **Desmontaje de las piezas**: Seguir las instrucciones del fabricante con cuidado para evitar daños. 5. **Verificación de las piezas**: Revisar el estado de las piezas desmontadas para determinar si requieren reparación o reemplazo. 5. Normativa de seguridad en la construcción y mantenimiento de máquinas eléctricas de C.A. ------------------------------------------------------------------------------------------- En la construcción y mantenimiento de máquinas eléctricas rotativas de corriente alterna (C.A.), es fundamental seguir una serie de normas y recomendaciones de seguridad para minimizar riesgos y prevenir accidentes. Algunas de las normas relevantes incluyen: - **Normas IEC**: Establecen requisitos internacionales de seguridad para la maquinaria eléctrica. - **Normas EN**: Requisitos de seguridad para la maquinaria eléctrica en la Unión Europea. - **Normas NEMA**: Normas estadounidenses para la fabricación y mantenimiento de maquinaria eléctrica. - **Normas ANSI**: Establecen requisitos de seguridad en EE. UU. para maquinaria eléctrica. - **Normas OSHA**: Requisitos de seguridad para la protección de trabajadores en la fabricación y mantenimiento de maquinaria eléctrica. Normas específicas incluyen: - **IEC 60034-1**: Requisitos de seguridad para motores eléctricos de C.A. - **IEC 61439-1**: Requisitos de seguridad para paneles eléctricos de baja tensión. - **NEMA MG 1**: Requisitos de seguridad para motores eléctricos de C.A. en EE. UU. - **ANSI B11.19**: Requisitos de seguridad para la fabricación y mantenimiento de maquinaria eléctrica. Es crucial que los responsables de la construcción y mantenimiento de estas máquinas conozcan y apliquen estas normas para garantizar la seguridad en el trabajo.