Mantenimiento a CONTROLADOR 8000

Universidad Tecnológica de Tabasco[pic 1]

DIVISIÓN DE PROCESOS INDUSTRIALES

T.S.U. MANTENIMIENTO ÁREA PETRÓLEO

PROYECTO:

SENSOR-PROTECT

4do Cuatrimestre Grupo “A”

Ciclo Mayo - Agosto

Integrantes:

Asesor Académico:

Ing. Franco Lucio Ruiz Santiago

Introducción

El presente proyecto surgió de la idea de un grupo de alumnos de esta universidad, que, pensando en maximizar el rendimiento de los motores industriales, se enfocaron a diseñar y realizar un dispositivo electrónico digital que, apoyado con un arduino de la serie UNO, una serie de componentes y sensores que alertaran, monitorear y prolongar la vida útil de los motores, en la industria.

Esta idea emprendedora solucionara uno de los problemas comunes en la industria, donde por necesidades de producción y servicio tengan que emplear máquinas y motores que puedan sufrir recalentamiento, debido a su uso y al calor ambiental que pueda haber en el área de uso, por ello, es de suma importancia otorgar al mercado un dispositivo que proteja los motores tan indispensables, en nuestro sector industrial.

Con la utilización de nuestro dispositivo el usuario tendrá la seguridad de que el motor, no sufrirá daños, ya que el dispositivo enviara una señal que se accionará al recibir cierta temperatura, para que el motor se apague y vuelva a reiniciar sus operaciones una vez que haya recuperado su temperatura ideal.

Con el apoyo de este equipo electrónico, se pretende minimizar los daños a motores, así como rentabilizar que las operaciones de producción en la industria que ocupan estas máquinas no sufran perdidas por averías en motores y por tanto la producción no se retrase o detenga, al tener un dispositivo que protege y resguarda no sólo su equipo, sino su inversión.        

Imagen Corporativa

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Objetivos

Objetivo General:

• Mejorar los procesos de las empresas que no pueden prevenir los fallos inesperados, lo cual repercute económicamente a la empresa, por ello es fundamental proponer “SENSOR-PROTECT” ya que permitirá hacer un cambio casi inmediato a un motor secundario sin afectar la operación o producción satisfaciendo los procesos de la empresa.

Objetivo Específico:

• Generar mayores ganancias a empresas, evitando paros innecesarios.
• Vender un producto económico empresas que utilicen equipos críticos que trabajan con altas temperatura.
• Evitar el envejecimiento del aislamiento y componentes de los motores ocasionados por el calor.
• Proveer un método DIRECTO de protección al motor.
• Utilizar la tecnología arduino es operaciones específicas para automatización de procesos de producción.

Misión y Visión

MISIÓN:[pic 3]

Brindar a nuestros clientes un manejo seguro de nuestras soluciones tecnológicas de manera confiable, eficiente y económica.

VISIÓN:[pic 4]

Ser la compañía que brinde servicios y productos innovadores para la solución de problemas comunes de la industria de manera rápida, sencilla, eficiente, confiable a un precio accesible.

Antecedentes

Comúnmente las únicas herramientas usadas por el personal de mantenimiento para detectar fallas en motores han sido un megger (medidor de aislamiento) y un ohmimetro. Desdichadamente la información brindada es muy general y no precisa la zona de falla del motor en estudio.

Para el diagnóstico de un motor, se han establecido las siguientes zonas o áreas de fallas. 

* Circuito de Potencia

* Aislamiento 

* Estator 

* Rotor 

* Excentricidad (entrehierro)

* Calidad de energía

I. Circuito de Potencia.

 Generalmente se establece desde el Centro de Control del Motor (CCM) hasta la caja de bornes del mismo, e involucra a todos los conductores con sus bornes, interruptores, protecciones térmicas, fusibles, contactores y cuchillas.

II. Calidad de energía.

La calidad de energía ha sido ignorada en muchos casos por el personal de mantenimiento y sin duda es una zona de falla con mucha influencia en la vida de un motor. Existen varios factores involucrados en la calidad de energía; distorsión armónica tanto de voltaje como de corriente, picos de voltaje, desbalances de voltaje y factor de potencia son algunos de estos.

III. Aislamiento 

Cuando hablamos de la condición de aislamiento nos referimos a la resistencia que existe entre este a tierra (RTG, en ingles). La RTG indica que tan limpio o sano esta un aislamiento. Para que se de una falla a tierra, deben de ocurrir dos cosas. Primero debe crearse un camino de conducción a través del aislamiento. Conforme el aislamiento envejece se fisura y posibilita que se acumule material conductivo. Segundo, la superficie exterior del aislamiento se contamina de material conductivo y conduce suficiente corriente a la carcasa o núcleo del motor que está conectado a tierra.  

IV. Estator 

En un estator es importante el diagnosticar: los devanados, el aislamiento entre vueltas, juntas de soldado entre las espiras y el núcleo del estator o laminaciones. Tal vez, la falla más común es un corto entre vueltas, esto reduce la habilidad de producir un campo magnético balanceado. Esto a la vez trae otras consecuencias como un aumento en la vibración de la máquina, y por ende degradación del aislamiento y daños a los rodamientos del motor. Generalmente este tipo de cortos aumenta la temperatura y el corto se expande a un corto entre espiras y eventualmente destruye todo el motor. Aún más grave que esta es la falla entre fases, un corto de este tipo acelera rápidamente la destrucción del motor.

V. Rotor 

Cuando nos referimos a la condición de un rotor se deben de revisar; las barras, laminaciones y los anillos de corto circuito. Un estudio del EPRI mostró que un 10% de fallas en motores se debió al rotor. Una barra rota genera un calor intenso en la zona de ruptura y puede destruir el aislamiento cercano a las laminaciones y el devanado estatórico colapsara. Desdichadamente, muchas veces, los problemas en las barras del rotor no son fácilmente detectables con tecnologías comunes y se obvia como causa-raíz. Hemos tenido la experiencia de muchas empresas que rebobinan varias veces un motor sin saber que la raíz del problema en el devanado estaba en el rotor.

VI. Excentricidad 

El rotor de un motor / generador debe estar centrado, existe un claro entre estos denominado “Air Gap”, si este Air Gap no está bien distribuido en los 360° del motor se producen campos magnéticos desiguales. Se ha discutido ampliamente el efecto adverso que provocan estos campos magnéticos desiguales que a la larga resultará en una falla en el aislamiento y falla en los rodamientos. Este problema se le conoce como excentricidad, existen básicamente dos tipos, la estática en la cual el rotor esta descentrado pero fijo en un lugar generalmente este tipo de problemas es causado cuando los alojamientos de los roles están desalineados, por un inadecuado alineamiento o por que la carcasa del motor fue torcida cuando se instaló en su base. La ilustración 13 muestra como es la excentricidad estática. El diagnosticar el problema en un motor debe involucrar todas las zonas de falla presentes como lo son: Calidad de energía, circuito de potencia, aislamiento, estator, rotor y excentricidad, para ello deben de utilizarse tanto tecnologías dinámicas como estáticas. Y estas deben de ser de tipo no destructivas para no acelerar el daño en el motor.

Justificación

 Mediante información recopilada, determinamos un problema muy común que se tiene en las industrias que su equipo de producción está en estado crítico, como son los motores eléctricos ya que si esta falla, se para toda la producción haciendo pérdidas para la empresa, por ello es vital llevar un control total de mantenimiento a estos, para minimizar sus fallas.

Información:

Se llama motor eléctrico al dispositivo capaz de transformar la energía eléctrica en energía mecánica, es decir, puede producir movimiento al convertir en trabajo la energía eléctrica proveniente de la red o almacenada en un banco de baterías.  

 Básicamente, un motor está constituido por dos partes, una fija denominada Estator, y otra móvil respecto a esta última denominada Rotor. Ambas están fabricadas en material ferromagnético (chapas magnéticas apiladas), y disponen de una serie de ranuras en las que se alojan los hilos conductores de cobre que forman el devanado eléctrico.

La prueba y análisis de Potencia en motores eléctricos, provista por el equipo SENSOR-PROTECT, realiza una medición de corriente y tensión en las tres fases de manera instantánea y simultánea, en donde se detectan y analizan desbalances de tensión, la condición y características físicas de las señales de tensión y corriente, para un tiempo dado, sobretensiones y deformaciones en la señal de alimentación producidas por armónicos excesivos en la red, y fallas en el estator.

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