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www.weg.net Motors | Automation | Energy | Transmission & Distribution | Coatings Synchronous Alternators G truck Line Alternadores Sincrónicos Línea G truck Alternadores Síncronos Linha G truck Installation, Operation and Maintenance Manual Manual de Instalación, Operación y Mantenimiento Manual de Instalação, Operação e Manutenção 10258257 – Installation, Operation and Maintenance Manual l 1 www.weg.net Installation, Operation and Maintenance Manual Manual de Instalación, Operación y Mantenimiento Manual de Instalação, Operação e Manutenção Document / Documento / Documento: 10258257 Model / Modelo / Modelo: GSK Language / Idioma / Idioma: English / Español / Português Revision / Revisión / Revisão: 02 12 / 2016 10258257 – Installation, Operation and Maintenance Manual l 3 www.weg.net GENERAL INDEX / ÍNDICE GENERAL / ÍNDICE GERAL English Installation, Operation and Maintenance Manual Page 7 - 26 Español Manual de Instalación, Operación y Mantenimiento Páginas 27 - 46 10258257 – Installation, Operation and Maintenance Manual Português Manual de Instalação, Operação e Manutenção Páginas 47 - 67 l 5 www.weg.net Estimado Cliente, Gracias por adquirir el alternador de WEG. Es un producto desarrollado con niveles de calidad y eficiencia que garantizan un excelente desempeño. La energía eléctrica ejerce un papel de relevante importancia para el confort y bienestar de la humanidad. Como es el alternador el responsable por la generación de esta energía, éste necesita ser identificado y tratado como una máquina, cuyas características implican en determinados cuidados, como de almacenaje, instalación y mantenimiento. Todos los esfuerzos han sido hechos para que las informaciones contenidas en este manual sean fidedignas a las configuraciones y utilización del alternador. De esta forma, lea atentamente este manual antes de proceder la instalación, operación o mantenimiento del alternador, para permitir la operación segura y continua del alternador y también para garantizar su seguridad y de sus instalaciones. Para cualquier duda póngase en contacto con WEG. Mantenga este manual siempre cerca al alternador, para que pueda consultarlo cuando necesario. ATENCIÓN 1. Es imprescindible seguir los procedimientos contenidos en este manual para que la garantía tenga validez; 2. Los procedimientos de instalación, operación y mantenimiento del alternador deberán hacerse por personal calificado. NOTAS 1. La reproducción de las informaciones de este manual, total o en partes, se permite desde que la fuente sea citada; 2. Si se extraviar este manual, el archivo electrónico en formato PDF está disponible en el sitio www.weg.net o podrá ser solicitada otra copia impresa. WEG EQUIPAMENTOS ELÉTRICOS S.A. 10258257 – Manual de Instalación, Operación y Mantenimiento l 27 www.weg.net 28 I 10258257 - Manual de Instalación, Operación y Mantenimiento www.weg.net ÍNDICE 1 INTRODUCCIÓN .............................................................................................. 31 1.1 1.2 2 INSTRUCCIONES GENERALES ......................................................................... 32 2.1 2.2 2.3 3 5.5 5.6 5.7 EXAMEN PRELIMINAR ....................................................................................................................39 ARRANQUE INICIAL ........................................................................................................................39 FUNCIONAMIENTO .........................................................................................................................39 APAGADO .......................................................................................................................................39 MANTENIMIENTO ............................................................................................. 40 8.1 8.2 8.3 8.4 8.5 8.6 9 ESTATOR PRINCIPAL .....................................................................................................................38 ESTATOR DE LA EXCITATRIZ .........................................................................................................38 CONEXIONES INTERNAS DE LA PARTE GIRANTE DEL ALTERNADOR.........................................38 ENTRADA EN SERVICIO ................................................................................... 39 7.1 7.2 7.3 7.4 8 MONTAJE .......................................................................................................................................36 ACCIONAMIENTO ...........................................................................................................................36 ALINEAMIENTO/NIVELACIÓN .........................................................................................................36 ACOPLAMIENTO .............................................................................................................................36 5.4.1 Acoplamiento Directo .........................................................................................................36 5.4.2 Acoplamiento por medio de poleas y correas .....................................................................36 MONTAJE DE POLEAS ...................................................................................................................37 DESMONTAJE DE POLEAS ............................................................................................................37 FUNCIONAMIENTO .........................................................................................................................37 ESQUEMAS DE CONEXIÓN .............................................................................. 38 6.1 6.2 6.3 7 CARCASA .......................................................................................................................................35 ESTATOR PRINCIPAL .....................................................................................................................35 ROTOR PRINCIPAL .........................................................................................................................35 ESTATOR DE LA EXCITATRIZ .........................................................................................................35 ROTOR DE LA EXCITATRIZ.............................................................................................................35 CAJA DE CONEXIÓN ......................................................................................................................35 RODAMIENTOS ..............................................................................................................................35 REFRIGERACIÓN ............................................................................................................................35 SENTIDO DE ROTACIÓN ................................................................................................................35 INSTALACIÓN .................................................................................................. 36 5.1 5.2 5.3 5.4 6 CARACTERÍSTICAS NOMINALES ...................................................................................................34 CARACTERÍSTICAS DE DESEMPEÑO ............................................................................................34 CARACTERÍSTICAS CONSTRUCTIVAS .............................................................. 35 4.1 4.2 4.3 4.4 4.5 4.6 4.7 4.8 4.9 5 INSTRUCCIONES DE SEGURIDAD .................................................................................................32 RECEPCIÓN ....................................................................................................................................32 ALMACENAMIENTO........................................................................................................................32 2.3.1 Cuidados de los rodamientos .............................................................................................32 2.3.2 Resistencia de Aislamiento .................................................................................................32 CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS ......................................................................... 34 3.1 3.2 4 NOMENCLATURA ...........................................................................................................................31 AVISOS DE SEGURIDAD EN EL MANUAL ......................................................................................31 LIMPIEZA ........................................................................................................................................40 REVISIÓN COMPLETA ....................................................................................................................40 CAMBIO DE RODAMIENTOS ..........................................................................................................40 CAMBIO DE DIODOS GIRANTES ....................................................................................................40 CONJUNTO DE DIODOS ................................................................................................................41 8.5.1 Colocación de los diodos en los soportes:..........................................................................41 SECADO DE LOS DEVANADOS .....................................................................................................41 ANOMALÍAS .................................................................................................... 42 10 CUIDADOS ...................................................................................................... 43 11 DIMENSIONES ................................................................................................. 43 10258257 – Manual de Instalación, Operación y Mantenimiento l 29 www.weg.net 12 PARTES Y PIEZAS ............................................................................................ 44 12.1 12.2 PEDIDO .......................................................................................................................................... 44 MANTENIMIENTO DEL STOCK ...................................................................................................... 44 13 INFORMACIONES AMBIENTALES ...................................................................... 45 13.1 13.2 13.3 EMBALAJE ..................................................................................................................................... 45 PRODUCTO ................................................................................................................................... 45 RESIDUOS PELIGROSOS .............................................................................................................. 45 14 GARANTÍA ........................................................................................................ 46 30 I 10258257 - Manual de Instalación, Operación y Mantenimiento www.weg.net 1 INTRODUCCIÓN Este manual tiene por objetivo atender los alternadores de la línea G truck. Pueden ser suministrados alternadores con especialidades, con documentos específicos (dibujos, esquema de conexión, curvas características, etc.). Estos documentos deben ser cuidadosamente evaluados, junto con este manual, antes de proceder a la instalación, operación o mantenimiento del alternador. Consulte a WEG en caso de que exista la necesidad de alguna aclaración adicional. Todos los procedimientos y normas constantes en este manual deberán ser seguidos para garantizar el buen funcionamiento del alternador y la seguridad de los profesionales implicados en la operación del mismo. Observar estos procedimientos es igualmente importante para asegurar la validad de la garantía del alternador. De esta forma, recomendamos la lectura minuciosa de este manual antes de la instalación y operación del alternador. En caso de que persista alguna duda, consulte a WEG. ATENCIÓN En caso de cambio de los componentes citados en este manual, deberá ser observada la fecha de fabricación del alternador, en relación a la fecha de revisión del manual. 1.1 NOMENCLATURA G S K 160 LÍNEA G - Alternador síncrono línea G CARACTERÍSTICA DE EXCITACIÓN S - Brushless sin bobina auxiliar SISTEMA DE REFRIGERACIÓN K - Totalmente cerrado autoventilado CARCASA IEC 160 - Carcasa (ABNT – IEC) 160 1.2 AVISOS DE SEGURIDAD EN EL MANUAL En este manual son utilizados los siguientes avisos de seguridad: PELIGRO La no-consideración de los procedimientos recomendados en este aviso, puede llevar a la muerte, heridas graves y daños materiales considerables. ATENCIÓN La no-consideración de los procedimientos recomendados en este aviso puede llevar a daños materiales. NOTA El texto objetiva suministrar informaciones importantes para la correcta atención y el buen funcionamiento del producto. 10258257 – Manual de Instalación, Operación y Mantenimiento l 31 www.weg.net 2 INSTRUCCIONES GENERALES 2.1 INSTRUCCIONES DE SEGURIDAD Todos los que trabajan en instalaciones eléctricas, sea en el montaje, en la operación o en mantenimiento, deberán ser permanentemente informados y actualizados sobre las normas y prescripciones de seguridad que rigen al servicio y aconsejamos seguirlas. Cabe al personal responsable asegurarse, antes del inicio del trabajo, de que todo fue debidamente observado, y alertar a su personal sobre los peligros inherentes a la tarea propuesta. Los alternadores de este tipo, cuando son impropiamente instalados, incorrectamente utilizados, o si reciben mantenimiento deficiente o intervención de personas no calificadas, pueden causar serios daños personales y/o materiales. En función de esto, se recomienda que estos servicios sean efectuados por personal con calificación, o sea, personas que en función de su capacitación, experiencia, nivel de instrucción, conocimiento de normas relevantes, especificaciones, normas de seguridad, prevención de accidentes y conocimiento de las condiciones de operación, haya sido autorizado por los responsables de la realización de los trabajos necesarios y puedan reconocer y evitar posibles peligros. No deben faltar en el local de trabajo equipos para combate a incendios ni avisos sobre primeros auxilios, debiendo estar siempre en lugares bien visibles y accesibles. 2.2 RECEPCIÓN Los alternadores suministrados fueron probados y están en perfectas condiciones de operación. Las superficies mecanizadas son protegidas contra corrosión. Se deberá verificar la caja o contenedor, luego de su recepción, a fin de verificarse la existencia de eventuales daños provocados por el transporte. Cualquier avería deberá ser comunicada inmediatamente a la empresa transportadora, a la aseguradora y a WEG. La no comunicación implicará la pérdida de la garantía. Al levantarse el embalaje (o contenedor) deben ser observadas las partes de izamiento, el peso indicado en el embalaje y la capacidad de polipasto. Los alternadores acondicionados en jaulas de madera deben siempre ser levantados por sus propios cáncamos o por apiladora adecuada, nunca por la propia jaula. El embalaje nunca podrá ser dado vuelta. Colóquelo en el suelo con cuidado (sin impactos) para evitar daños a los cojinetes. No retire la grasa de protección existente en la punta del eje. Esta protección deberá permanecer hasta la hora del montaje final. Luego del desempaquetado, se debe efectuar una completa inspección visual del alternador. Para los alternadores con sistema de trabamiento de eje, éste debe ser retirado y guardado para futuro transporte del alternador por separado. Para alternadores con cojinetes de rodamientos, se debe girar manualmente el rotor algunas veces. En caso de que se verifiquen daños, comuníquelo inmediatamente a la empresa transportadora y a WEG. 32 I 2.3 ALMACENAMIENTO En caso de que el alternador no sea desempacado inmediatamente, la caja deberá ser colocada en lugar protegido de humedad, vapores, rápidos cambios de calor, roedores e insectos. Los alternadores deben ser almacenados en locales exentos de vibraciones, para que los cojinetes no se dañen. Para los alternadores que tengan resistencias de calentamiento, éstas deberán estar encendidas. Cualquier daño al pintado, o a las protecciones contra oxidación de las partes mecanizadas, deberá ser retocado. 2.3.1 Cuidados de los rodamientos En caso de que el alternador sea puesto en funcionamiento tras un período de almacenamiento menor o igual a 6 meses, no será necesario el control. Rote el rotor mensualmente (manualmente) hacia otra posición. Tras 6 meses de almacenamiento, antes de la entrada en operación, los rodamientos deben ser relubricados. En caso de que el alternador sea puesto en funcionamiento luego de un período de almacenamiento próximo o mayor a 2 años, deberán ser desmontados, lavados con éter de petróleo y verificados. Tras el montaje, deberán ser engrasados. Para alternadores con rodamientos blindados, pasado un período de 2 años, es necesaria la sustitución de los rodamientos antes de la entrada en operación. 2.3.2 Resistencia de Aislamiento Cuando el alternador no sea puesto inmediatamente en servicio, se le deberá proteger contra humedad, temperatura elevada y suciedad, evitando que la resistencia de aislamiento sufra por alguna de esas razones. La resistencia de aislamiento del devanado deberá ser medida antes de la entrada en servicio. Si el ambiente es muy húmedo, será necesaria una verificación periódica durante el almacenamiento. Las reglas siguientes indican el orden de grandeza de los valores que pueden ser esperados al utilizar el megóhmetro en máquina limpia y seca, a 40 ºC, cuando tensión de ensayo (1000 V) es aplicada durante 1 minuto. Tabla 2.1: Límites orientativos de la resistencia de aislamiento en máquinas eléctricas Valor de la resistencia de aislamiento 2 MΩ o menor Evaluación del aislamiento Malo < 50 MΩ Peligroso 50...100 MΩ Regular 100...500 MΩ Bueno 500...1000 MΩ Muy Bueno >1000 MΩ Excelente 10258257 - Manual de Instalación, Operación y Mantenimiento www.weg.net Índice de Polarización Evaluación del Aislamiento 1 ou menor < 1,5 1,5 a 2,0 2,0 a 3,0 3,0 a 4,0 > 4,0 Malo Peligroso Regular Bueno Muy Bueno Excelente El valor mínimo admisible para la resistencia Rm del aislamiento es dado por la fórmula: Rm = Un + 1 Donde: Rm - resistencia de aislamiento mínima recomendada en Mega Ohm con el devanado a temperatura de 40 ºC. Un - tensión nominal de la máquina, en kV. Si el ensayo es hecho a temperatura ambiente diferente de 40 ºC, será necesario corregir la lectura para 40 ºC, utilizándose una curva de variación de la resistencia del aislamiento en función de la temperatura, levantada con la propia máquina. Si no se dispone de esta curva, se puede emplear la corrección aproximada suministrada por la curva a seguir: Coeficiente de variación de la resistencia de aislamiento Kt40ºC Tabla 2.2: Índice de polarización (relación entre 1 y 10 minutos) Para convertir la resistencia del aislamiento medida (RT) para 40 °C multiplicar por el coeficiente de temperatura (Kt) Figura 2.1: Coeficiente de variación de la resistencia de aislamiento con la temperatura Generalmente, la resistencia del aislamiento es medida con un MEGÓHMETRO. Si la resistencia del aislamiento es menor a los valores obtenidos por la fórmula de arriba, los alternadores tendrán que ser sometidos a un proceso de secado, indicando en el ítem "secado de los devanados". ATENCIÓN Desconectar todos los alambres del regulador de tensión antes de medir la resistencia de aislamiento. 10258257 – Manual de Instalación, Operación y Mantenimiento l 33 www.weg.net 3 CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS El alternador en cuestión hace parte de un sistema de bomba criogénico para ser usado en camiones o semirremolques. El alternador síncrono está constituido por una máquina principal de potencia y una excitación que es alimentada con 12 o 24 Vcc por la propia batería del camión. 3.1 CARACTERÍSTICAS NOMINALES Las principales características del alternador son: Tabla 3.1: Características del alternador Modelo Carcasa Tensión de excitación Corriente de excitación Grau de protección Forma Constructiva Clase de aislamiento Temperatura ambiente Frecuencia Potencia Tensión Rotación Sobrevelocidad GSK160 160 (ABNT/IEC) 12/24 Vcc 2/1 A IP56 B8/B3 180 (H) 40 ºC 120 Hz 60 Hz 30 kVA 15 kVA 460 V 230 V 3600 rpm 1800 rpm 4320 rpm 2160 rpm CARACTERÍSTICAS DE DESEMPEÑO 3.2 La característica de desempeño del alternador en relación a carga y frecuencia, está presentada en la Tabla 3.1 y la Tabla 1.2: Tabla 3.1: Característica para operación en 60Hz Porcentaje de Corriente Tensión Potencia Frecuencia (Hz) carga (%) (A) (V) (kVA) 0 0 0 0 0 25 0-38 45-60 3,7 15 50 0-38 105-125 7,5 30 75 0-38 175-200 11,2 45 100 0-38 230-260 15 60 120 0-38 280-310 18 72 Tabla 1.2: Característica para operación en 120Hz Porcentaje Corriente de carga (%) (A) 0 0 25 0-38 50 0-38 75 0-38 100 0-38 120 0-38 34 I Tensión Potencia Frecuencia (Hz) (V) (kVA) 0 0 0 90-120 7,5 30 210-250 15 60 350-400 22,5 90 460-520 30 120 560-620 36 144 10258257 - Manual de Instalación, Operación y Mantenimiento www.weg.net 4 CARACTERÍSTICAS CONSTRUCTIVAS 4.1 CARCASA 4.8 La carcasa presenta construcción robusta en hierro fundido, resistente a corrosión, con aletas externas, diseñadas para proporcionar el máximo enfriamiento. 4.2 ESTATOR PRINCIPAL Su núcleo está formado por chapas de acero magnético tratadas térmicamente para reducir al mínimo las pérdidas en el hierro. El devanado se compone de bobinas concéntricas de una camada y paso pleno con clase de aislamiento H (180 ºC), fijados por cuña aislante de cierre. 4.3 ROTOR PRINCIPAL Los polos son salientes, albergando el devanado de campo, fijados por calces para que puedan resistir a la fuerza centrífuga. El devanado serie de los polos es ejecutado con alambre rectangular de aislamiento clase H, e interconectado con los seis diodos girantes. 4.4 REFRIGERACIÓN El alternador GSK es del tipo autoventilado, dotado de un ventilador axial montado sobre el eje del lado no accionado, el cual está protegido por una tapa de hierro fundido con amplia área de aspiración, orientando el aire sobre la carcasa aletada. 4.9 SENTIDO DE ROTACIÓN El alternador GSK puede operar en ambos sentidos de rotación, no obstante, la secuencia de fases está ajustada para el sentido de rotación horario (visto de frente para la punta de eje del alternador - Lado Accionado). En conformidad con las normas VDE 0530, los terminales de los alternadores están marcados de tal forma que la secuencia de los Bornes 1,2 y 3 (R, S, T) coincide con la secuencia de fases, cuando el sentido de rotación es horario. En el caso de alternadores que necesiten operar en sentido antihorario, la secuencia de las fases debe ser alterada (si es preciso). Recomendamos verificar el sentido de rotación y la secuencia de las fases necesarias antes de la entrada en operación del alternador. ESTATOR DE LA EXCITATRIZ ATENCIÓN Está constituido por chapas laminadas y fijado en la carcasa por un anillo de fijación de acero 1020 del lado no accionado. Los polos albergan un devanado cuyos terminales están conectados a la batería del camión. 4.5 La secuencia de fases incorrecta puede ocasionar daños a máquinas usadas, al alternador, así como serios problemas en el intento de Resistencia de aislamiento mínima. ROTOR DE LA EXCITATRIZ El rotor de la excitatriz principal está montado sobre el eje de la máquina principal. El rotor es laminado, y sus ranuras albergan un devanado trifásico conectado en estrella. De cada punto de la conexión estrella salen dos alambres para los rectificadores girantes, uno es conectado al rectificador, sobre el soporte positivo, y el otro sobre el soporte negativo. 4.6 CAJA DE CONEXIÓN La caja de conexión de hierro fundido está localizada en la lateral de la carcasa, y alberga los terminales de la carga, neutro y los terminales de excitación. 4.7 RODAMIENTOS Los alternadores GSK están dotados de rodamientos de esferas con lubricación permanente, cuyas características están indicadas en el cuadro de abajo: Lado Tipo de Rodamiento Delantero Trasero 6309 ZZ 6207 ZZ Vida útil Estimada (horas) 20000 20000 10258257 – Manual de Instalación, Operación y Mantenimiento l 35 www.weg.net 5 INSTALACIÓN 5.1 MONTAJE El montaje debe ser realizado sobre una diferencia máxima de dos grados al nivel de la superficie. Deberá ser observada una distancia mínima de 50 mm en la tapa trasera del alternador para proporcionar una refrigeración adecuada. La caja de conexión deberá tener libre acceso para eventuales conexiones en los terminales de salida. La figura de abajo nos muestra una instalación típica del alternador con el camión: Figura 5.3: Holgura angular (paralelismo) Holgura axial Figura 5.4: Holgura Axial Figura 5.1: Instalación típica de alternador 5.2 ACCIONAMIENTO La instalación del accionamiento deberá estar basada en las recomendaciones del fabricante. El accionamiento deberá ser capaz de soportar la rotación máxima y la potencia necesaria del alternador y su respectiva transmisión. La máquina accionante deberá estar provista de un sistema de protección contra sobrevelocidad: 2160 rpm - 72Hz para alternador de 60Hz y de 4320 rpm - 144Hz para alternador de 120Hz 5.3 NOTA Los pernos, tuercas y arandelas serán suministrados con el alternador cuando sean solicitados. ALINEAMIENTO/NIVELACIÓN El alternador debe estar perfectamente alineado con la máquina accionada, especialmente en los casos de acoplamiento directo. Un alineamiento incorrecto puede causar defecto en los rodamientos, vibraciones e incluso, ruptura del eje. Una manera de obtenerse un alineamiento correcto es usando relojes comparadores, colocados un en cada manguito de acoplamiento, uno apuntado radialmente y el otro axialmente. De esa forma es posible verificar simultáneamente el desvío de paralelismo, (Figura 5.3) y el desvío de concentricidad (Figura 5.2), al darse una vuelta completa en los ejes. Los mostradores no deben sobrepasar la lectura de 0,05 mm. Si el montador dispone de experiencia suficiente, puede conseguir las condiciones de alineamiento con un calibrador de holguras y una regla de acero, desde que los manguitos estén perfectos y centrados (Figura 5.4). Una medición en 4 diferentes puntos de la circunferencia no podrá presentar una diferencia mayor a 0,03mm. Figura 5.2: Holgura Radial (concentricidad) 36 En el alineamiento/nivelación, se deben considerar las diferentes dilataciones de las máquinas acopladas que pueden significar una alteración en el alineamiento/nivelación durante el funcionamiento de la máquina. Existen instrumentos que realizan el alineamiento utilizando un rayo láser visible y ordenador propio con programas específicos que otorgan alta confiabilidad y precisión en el alineamiento de máquinas. I 5.4 5.4.1 ACOPLAMIENTO Acoplamiento Directo Sólo deben ser utilizados acoplamientos apropiados, adaptables a la transmisión pura del torque, sin formar fuerzas transversales. Los centros del eje precisan estar en una única línea, tanto para acoplamientos elásticos, como para rígidos, entre el alternador y la máquina accionadora. El acoplamiento elástico se destina únicamente a la compensación de trepidación, no para compensar pequeñas deficiencias de montaje. El acoplamiento debe ser montado o retirado con la ayuda de dispositivos propios, nunca por medio de martillazos. 5.4.2 Acoplamiento por medio de poleas y correas La transmisión por correas es usada con más frecuencia cuando es necesaria una relación de velocidad. El diámetro de la polea no debe ser inferior a 2/3 del diámetro de la carcasa del alternador. El ancho de la polea no debe exceder la longitud de la punta de eje. El diámetro máximo está limitado por el peso y por la velocidad periférica admisible. La velocidad periférica para correas tipo V es de 33m/s. 10258257 - Manual de Instalación, Operación y Mantenimiento www.weg.net 5.5 MONTAJE DE POLEAS 5.7 Para montaje de poleas en punta de eje con rasgo de chaveta y agujero roscado en la punta, la polea debe ser encajada hasta en la mitad del rasgo de la chaveta solamente con esfuerzo manual del montador. Para ejes sin agujero roscado se recomienda calentar la polea hasta 80 ºC. FUNCIONAMIENTO Evitar esfuerzos radiales innecesarios en los cojinetes, situando los ejes paralelos entre sí y las poleas perfectamente alineadas, conforme la Figura 5.8. CORRECTO INCORRECTO INCORRECTO Figura 5.5: Montaje de poleas 5.6 DESMONTAJE DE POLEAS Figura 5.8: Acomplamiento por poleas y correas Para desmontaje de poleas se recomienda el uso de dispositivos como el mostrado en la figura de abajo, procediéndose con cuidado para no dañar la chaveta y el asiento de la polea. Correas que trabajan lateralmente sesgadas transmiten golpes de sentido alternante al rotor, pudiendo dañar los respaldos del cojinete. El deslizamiento de la correa podrá ser evitado con aplicación de un material resinoso, como la brea, por ejemplo: La tensión en la correa deberá ser apenas suficiente para evitar el deslizamiento en el funcionamiento, conforme la Figura 5.9. Figura 5.6: Desmontaje de poleas Debe ser evitado el uso de martillos en el montaje de poleas, evitando la formación de marcas en las pistas de los rodamientos. Estas marcas, inicialmente son pequeñas y crecen durante el funcionamiento, pudiendo evolucionar hasta dañar totalmente el rodamiento. En la Figura 5.7 es mostrado el posicionamiento correcto de la polea: INCORRECTO CORRECTO INCORRECTO Figura 5.7: Posicionamiento de la polea Figura 5.9 Para todos los tipos de acoplamiento, los manguitos o poleas empleadas deben estar debidamente balanceados. Debe ser evitado el uso de poleas demasiado pequeñas, ya que éstas provocan flexiones en el alternador debido al hecho de que la tracción en la correa aumenta a medida que disminuye el diámetro de la polea. En cada caso específico del dimensionamiento de la polea, deberá ser consultado el sector de ventas de WEG, para garantizarse una aplicación correcta. 10258257 – Manual de Instalación, Operación y Mantenimiento l 37 www.weg.net 6 ESQUEMAS DE CONEXIÓN A seguir, la numeración de los terminales y los esquemas de conexiones, mostrando cómo deben ser conectados los terminales. Identificación de los terminales: 1 a 6 – Estator (terminales de fuerza) I1-I2-K1-K2 – Estator de la excitatriz principal 6.1 ESTATOR PRINCIPAL 6.3 CONEXIONES INTERNAS DE LA PARTE GIRANTE DEL ALTERNADOR Diodos girantes Figura 6.1 Figura 6.4 ESTATOR DE LA EXCITATRIZ 6.2 Figura 6.2 EXCITACIÓN Figura 6.3 38 I 10258257 - Manual de Instalación, Operación y Mantenimiento www.weg.net 7 ENTRADA EN SERVICIO El alternador sale de fábrica con algunas medidas de seguridad para el transporte. Por lo tanto, antes de ponerlo en funcionamiento, deberán ser apartadas estas protecciones (cuando haya). 7.1 7.4 EXAMEN PRELIMINAR Antes de ser dado el arranque inicial, o tras un largo tiempo sin operación, verifique: ¿El alternador está limpio? ¿Fueron removidos los materiales de embalaje y los elementos de protección? ¿Las partes de conexión del acoplamiento están en perfectas condiciones y debidamente apretadas y engrasadas donde es necesario? ¿El alternador está alineado? (Conforme item 5.3) ¿Los rodamientos están debidamente lubricados? ¿La resistencia de aislamiento de los devanados tiene el valor prescrito? (Conforme ítem 2.3.2) ¿Fueron removidos todos los objetos, tales como herramientas, instrumentos de medición y dispositivos de alineamiento del área de trabajo del alternador? ¿El alternador está correctamente fijado? ¿Las conexiones están de acuerdo con el esquema de conexión del alternador? ¿La conexión de la excitación está correcta, de acuerdo con la tensión de la batería? ¿Los conductores están debidamente conectados a los bornes principales, de modo de imposibilitar un cortocircuito o de soltarse? ¿El alternador está debidamente puesto a tierra? Accionado el alternador a vacío, ¿éste gira levemente, sin ruidos extraños? ¿El sentido de rotación está correcto? (Observar que al invertirse el sentido de rotación es necesario verificar la secuencia de fase y alterarla si es preciso) ¿La ventilación no está obstruida? 7.2 APAGADO Incluso tras la desexcitación, aún existe tensión residual, por eso solamente luego de la parada total de la máquina será permitido realizar cualquier servicio de mantenimiento en el alternador. PERIGO No cumplir lo descrito arriba constituye peligro de vida. ARRANQUE INICIAL Luego de haber sido tomados todos los cuidados de verificación de los ítems de arriba, podrá ser dado el primer arranque. Durante la marcha, la excitación automática entra en funcionamiento y en la rotación nominal, el alternador está pronto para entrar en acción, pudiendo recibir carga. 7.3 FUNCIONAMIENTO Colocar el alternador en funcionamiento hasta alcanzar su estabilidad térmica y observar si surgen ruidos, vibraciones anormales o calentamientos excesivos. En caso de que haya variaciones de vibración significativas en el conjunto entre la condición inicial de funcionamiento y la condición tras la estabilidad térmica, será necesario reanalizar el alineamiento y la nivelación, así como el acoplamiento del alternador a la máquina propulsora, y corregirlo si es necesario. En caso de duda, consultar a la asistencia técnica de WEG. El valor tolerable máximo de vibración es de 20mm/s. 10258257 – Manual de Instalación, Operación y Mantenimiento l 39 www.weg.net 8 MANTENIMIENTO En un mantenimiento de alternadores adecuadamente aplicados se deben inspeccionar periódicamente los niveles de aislamiento, la elevación de temperatura (devanados y cojinetes), desgastes, lubricación de los rodamientos, vida útil de los cojinetes, eventuales exámenes en el ventilador, en lo que se refiere al correcto flujo de aire, niveles de vibración. El no cumplimiento de uno de los ítems anteriormente relacionados puede derivar en paradas no deseadas del equipo. La frecuencia con que deben ser hechas las inspecciones depende de las condiciones locales de aplicación. Los alternadores utilizados en conjuntos de abastecimiento de emergencia deben, conforme el grado de humedad del local de instalación, recibir carga de 2 a 3 horas por mes. 8.1 LIMPIEZA La caja de conexión debe presentar los bornes limpios, sin oxidación, en perfectas condiciones mecánicas, sin depósitos de grasa o pátina. El ruido en los alternadores deberá ser observado en intervalos regulares de 1 a 4 meses. Un oído bien entrenado es perfectamente capaz de distinguir el aparecimiento de ruidos anómalos en los rodamientos, empleando medios muy simples (un destornillador, etc.). Para un análisis más confiable de los cojinetes, se aconseja la utilización de equipos que permitan ejecutar análisis predictivos. El control de la temperatura en un cojinete también hace parte del mantenimiento de rutina. La sobreelevación de temperatura no deberá sobrepasar los 60ºC, medidos en el anillo externo del rodamiento. La temperatura podrá ser controlada permanentemente con termómetros, colocados del lado de fuera del cojinete, o con termoelementos embutidos. 8.2 REVISIÓN COMPLETA Limpie los devanados sucios con pincel o cepillo. Use un paño humedecido en alcohol o con solventes adecuados para remover grasa, aceite u otras suciedades que se hayan adherido sobre el devanado. Seque con aire seco. Pase aire comprimido a través de los canales de ventilación en el paquete de chapas del estator, rotor y cojinetes. Drene el agua condensada, limpie el interior de las cajas de conexión y los anillos colectores. Mida la resistencia de aislamiento o el índice de polarización, conforme el capítulo 2.3.2. de este manual. El rodamiento a ser montado debe ser precalentado (+/-80 ºC), cuidándose de que éstos sean encajados en posición perfectamente centrada con relación al eje. Los rodamientos no deben ser sometidos a golpes o choques ni a almacenamientos deficientes donde existan humedad o vibraciones, ya que podrán surgir marcas en las pistas, provocando funcionamiento ruidoso y el rápido desgaste de los rodamientos. 8.4 CAMBIO DE DIODOS GIRANTES Cuando ocurra daño en uno de los diodos girantes, será necesario también verificar las características de pasaje y bloqueo de los demás diodos. El conjunto de diodos hace parte del circuito de excitación de campo de la máquina síncrona. Para verificar si existen daños, o no, en los diodos, basta retirar la veneciana fijada en la tapa trasera y realizar las mediciones necesarias. Para cambiar algún diodo es necesario retirar la tapa trasera (destornillándola de la carcasa y desconectando los cables que salen del estator de la excitatriz y son conectados en el regulador de tensión). El conjunto de diodos tiene, eléctricamente, la siguiente configuración: Rotor (campo) de la máquina principal Rotor de la excitatriz principal Conjunto de diodos – Puente rectificador 8.3 CAMBIO DE RODAMIENTOS No se debe remover un rodamiento del eje a menos que sea absolutamente necesario. Primeramente retirar los anillos de fijación externos de los rodamientos y retirar las tapas. El rotor completo debe ser retirado del estator cuidadosamente en dirección al lado del accionamiento. Para extraer los rodamientos debe ser utilizado un extractor con 3 garras que se apoyen en el anillo interno. Antes del montaje de los nuevos rodamientos (según especificado), los asientos del eje deberán ser limpiados y levemente lubricados. 40 I 10258257 - Manual de Instalación, Operación y Mantenimiento Figura 8.1: Circuito de excitación de campo NOTA A seguir utilizaremos las siguientes convenciones: AND - ánodo en la carcasa; (+) CTD - cátodo en la carcasa. (-) www.weg.net 8.5 CONJUNTO DE DIODOS Especificación de los diodos 8.6 8.5.1 Pos. Descripción Cant. 8 Diodo DS4 Cátodo 03 7 Arandela 02 6 Tuerca sextavada 04 5 Tornillo sextavado interno 02 4 Casquillo aislante 02 3 Diodo DS4 Ánodo 03 2 Arandela lisa 6x11 latón 04 1 Suporte de los diodos 02 Colocación de los diodos en los soportes: Fijar uno de los soportes en la morsa de bancada con protección en el mordiente, de forma que el lado para la colocación de los diodos (lado con acabamiento), quede accesible. Colocar tres diodos de igual polaridad (AND o CTD) en el soporte. Apretar con torquímetro obedeciendo los torques de montaje descritos a seguir. Fijar el otro soporte en la morsa, de la misma forma que el soporte anterior. Colocar, en este soporte, tres diodos de polaridad contraria a la de los tres diodos anteriores (AND o CTD). Cantidad Características técnicas 03 SKN 24/12 DS4 AND 03 SKR 24/12 DS4 CTD SECADO DE LOS DEVANADOS Esta operación debe ser hecha con el máximo de cuidado y solamente por personal calificado. Se desmonta el alternador y se lleva solamente la carcasa con el estator bobinado o el rotor sin los rodamientos El secado completo se da con la pieza en el horno secador, por 7 horas a 150 °C. Durante el proceso de secado, la temperatura debe ser cuidadosamente controlada. Al inicio del proceso, la resistencia de aislamiento disminuirá como consecuencia del aumento de temperatura, para crecer a medida que el aislamiento vaya siendo deshumidificado. El proceso de secado debe continuar hasta que sucesivas mediciones de resistencia de aislamiento indiquen que ésta alcanzó un valor constante por encima del valor mínimo. El devanado es secado más efectivamente a través del flujo de aire caliente. Garantizando que el aire caliente sea seco, deberán ser posicionados ventiladores uniformemente en el lado de entrada de aire. Si el tenor de humedad es muy alto, deben ser colocadas resistencias de calentamiento entre los ventiladores y devanados, o se deberán usar calentadores de aire forzado. Es extremadamente importante imponer una buena ventilación en el interior del alternador durante la operación de secado para garantizar que la humedad sea efectivamente removida. El calor de deshumidificación puede también ser obtenido energizando la resistencia del alternador o haciendo circular corriente por los devanados a ser deshumidificados. Usar el torquímetro obedeciendo la Tabla 8.1: Tabla 8.1: Torque para montaje Rosca de la base del diodo (mm) Llave del torquímetro (mm) Torque de montaje (Nm) M6 11 2 La conducción de corriente debe ocurrir solamente en sentido ánodo - cátodo, o sea, en la condición de polarización directa: . 10258257 – Manual de Instalación, Operación y Mantenimiento l 41 www.weg.net 9 ANOMALÍAS A seguir, enumeramos algunas posibles anomalías que pueden ocurrir en servicio, así como el procedimiento correcto para su verificación y corrección. EL ALTERNADOR NO EXCITA ANOMALÍA PROCEDIMIENTO Llave de excitación, en caso de que haya, no está funcionando; Interrupción en el circuito de excitación principal; Verificar la llave; Hacer mediciones en todos los diodos girantes; cambiar los diodos defectuosos o cambiar todo el conjunto; Verificar resistencia óhmica Estator excitatriz abierto; ALTERNADOR NO EXCITA, HASTA LA TENSIÓN NOMINAL ANOMALÍA PROCEDIMIENTO Rectificadores girantes defectuosos; Realizar medición en todos los diodos girantes; reponer el diodo defectuoso; cambiar eventualmente todo el conjunto; Velocidad incierta; Medir la velocidad y regularla; Conexión incorrecta en la excitatriz; Verificar la tensión de la excitatriz con relación a la tensión de excitación; EN VACÍO, EL ALTERNADOR SE EXCITA HASTA LA TENSIÓN NOMINAL, NO OBSTANTE, ENTRA EN COLAPSO CON LA CARGA ANOMALÍA PROCEDIMIENTO Los diodos girantes están defectuosos; Realizar mediciones individuales en todos los diodos girantes; reponer los diodos defectuosos; cambiar, eventualmente, todo el conjunto; Fuerte caída de velocidad; Controlar el selector de la máquina accionante; EL ALTERNADOR, EN VACÍO, SE EXCITA A TRAVÉS DE SOBRETENSIÓN ANOMALÍA PROCEDIMIENTO Tensión en la excitatriz en desacuerdo con el tipo de conexión; Verificar la tensión de la excitatriz con relación a la tensión de excitación; OSCILACIONES EN LAS TENSIONES DEL ALTERNADOR ANOMALÍA PROCEDIMIENTO Oscilaciones en la rotación de la máquina de accionamiento; Las oscilaciones frecuentes son originarias de la máquina de accionamiento y precisan ser eliminadas. NOTA Las máquinas referenciadas en este manual sufren perfeccionamientos constantes, por eso las informaciones de este manual están sujetas a modificaciones sin previo aviso 42 I 10258257 - Manual de Instalación, Operación y Mantenimiento www.weg.net 10 CUIDADOS Antes y después de conectar el alternador al accionante, verifique (manualmente) si el alternador gira libremente. El sentido de rotación es opcional. No operar el sistema por encima de 72Hz (para alternadores de 60Hz) o 144Hz (para alternadores de 120Hz), ya que la tensión puede exceder la tensión máxima de la clase de aislamiento. 11 DIMENSIONES Las dimensiones de los alternadores de 60Hz y 120Hz son las mismas y pueden ser verificadas en la Figura 11.1: Puesta a tierra Sección A-A Figura 11.1: Dimensiones del alternador 10258257 – Manual de Instalación, Operación y Mantenimiento l 43 www.weg.net 12 PARTES Y PIEZAS Posición 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 Descripción Tapa delantera Eje Rodamiento delantero Devanado del rotor Devanado del estator Carcasa aletada Cáncamo de suspensión Conjunto de diodos rectificadores Estator de la excitatriz Tapa trasera Rotor de la excitatriz Ventilador Tapa deflectora Rodamiento trasero 12.1 PEDIDO Al hacerse un pedido de piezas sobresalientes, se debe indicar el tipo de alternador y el número de serie, conforme es especificado en la placa de identificación. 12.2 MANTENIMIENTO DEL STOCK Recomendamos mantener en stock las siguientes piezas: Rodamientos; Conjunto de diodos Las piezas sobresalientes deben ser almacenadas en ambientes limpios, secos y ventilados. Si es posible, a una temperatura constante. 44 I 10258257 - Manual de Instalación, Operación y Mantenimiento www.weg.net 13 INFORMACIONES AMBIENTALES 13.1 EMBALAJE Los alternadores son suministrados en embalajes de cartón, polímeros, madera o material metálico. Estos materiales son reciclables o reutilizables, debiendo recibir el destino correcto, conforme las normas vigentes de cada país. Toda la madera utilizada en los embalajes de los alternadores WEG proviene de reforestación y recibe tratamiento antihongos. 13.2 PRODUCTO Los alternadores, bajo el aspecto constructivo, son fabricados esencialmente con metales ferrosos (acero, hierro fundido), metales no ferrosos (cobre, aluminio) y plástico. El alternador, de manera general, es un producto que tiene una vida útil larga, no obstante, cuando sea necesario su descarte, WEG recomienda que los materiales del embalaje y del producto sean debidamente separados y enviados para reciclaje. Los materiales no reciclables deben, como lo determina la legislación ambiental, ser dispuestos de forma adecuada, o sea, en vertederos de residuos industriales, tratados en hornos de cemento o incinerados. Los prestadores de servicios de reciclaje, de disposición en vertedero industrial, de tratamiento o incineración de residuos, deben estar debidamente licenciados por el órgano ambiental de cada estado para realizar estas actividades. 13.3 RESIDUOS PELIGROSOS Los residuos de grasa y aceite utilizados para lubricación de los cojinetes deben ser eliminados, de acuerdo con las instrucciones de los organismos ambientales pertinentes, pues su disposición inadecuada puede causar impactos al medio ambiente. 10258257 – Manual de Instalación, Operación y Mantenimiento l 45 www.weg.net 14 GARANTÍA Estos productos, cuando son operados en las condiciones estipuladas por WEG en los manuales de operación de cada producto, tienen garantía contra defectos de fabricación y de materiales por un período de doce (12) meses contados a partir del comienzo de operación o dieciocho (18) meses la fecha de fabricación, lo que primero ocurrir. Entretanto, esta garantía no es aplicada para ningún producto que haya sido sometido a mal uso, mal empleo, negligencia (incluyendo sin limitación, mantenimiento inadecuado, accidente, instalación inadecuada, modificaciones, adaptaciones, reparaciones o cualquier otro caso originado por aplicaciones inadecuadas). La garantía no será responsable por cualquier gasto incurrido en la instalación del comprador, desmontaje, gastos como perjuicios financieros, transporte y de locomoción, bien como hospedaje y alimentación de los técnicos cuando solicitados por el comprador. Las reparaciones y/o reemplazo de piezas o componentes, cuando efectuados a criterio de WEG durante el periodo de garantía, no postergará el plazo de garantía original, a menos que sea expresado por escrito por WEG. Esto constituye la única garantía de WEG con relación a esta venta y la misma substituye todas las demás garantías, expresas o implícitas, escritas o verbales. No existe ninguna garantía implícita de negociación o conveniencia para una finalidad específica que sea aplicada a esta venta. Ningún empleado, representante, revendedor u otra persona está autorizado para dar cualquier garantía en nombre de WEG o para asumir por WEG cualquier otra responsabilidad en relación con cualquiera de sus productos. En caso de que esto ocurra, sin la autorización de WEG, la garantía estará automáticamente anulada. RESPONSABILIDADES Excepto lo especificado en el parágrafo anterior denominado "Términos de Garantía Para Productos de Ingeniería", la empresa no tendrá ninguna obligación o responsabilidad para con el comprador, incluyendo, sin limitación, cualquier reclamo con referencia a daños consecuentes o gastos con mano de obra por razón de cualquier violación de la garantía expresa descripta en este fascículo. El comprador también concuerda en indemnizar y mantener la Compañía libre de daños consecuentes de cualquier causa de acción (excepto gastos de reposición y reparación de productos defectuosos, conforme lo especificado en el parágrafo anterior denominado "Términos de Garantía Para Productos de Ingeniería", consecuente directa o indirectamente de los actos, de negligencia u omisión del comprador con relación a/o proveniente de pruebas, uso, operación, reposición o reparación de cualquier producto descrito en esta cotización y vendido o suministrado por la Compañía al comprador. WEG Group - Energy Business Unit Jaraguá do Sul - SC - Brazil Telefono: 55 (47) 3276-4000 [email protected] www.weg.net 46 I 10258257 - Manual de Instalación, Operación y Mantenimiento