Edicion 105 - Revista Industria al dia

año 17 número 105

Una Solución Global con máquinas eléctricas y automatización para la industria, minería y sistemas de energía

www.siemens.com.pe/

Soluciones en minería Somos el mejor socio estratégico para su negocio, ofreciendo desde un componente hasta la solución completa para su proyecto minero.

Le aseguramos la máxima productividad, eficiencia y confiabilidad; promovemos siempre la preservación de los recursos naturales y el uso eficiente de la energía.

Siemens presente: Del 16 al 20 de septiembre del 2013 Stands n° 55 - 62 Alameda Ampato (Pabellón 1)

Answers for industry.

Satisfacer la gran demanda de materias primas, extraer lo máximo de cada explotación, administrar recursos operativos escasos y, aun así, poder alcanzar los mayores estándares de producción, respetando los recursos naturales, son los desafíos claves que enfrentan los procesos mineros.

El camino para lograrlo, es contar con la mayor disponibilidad de:

 Una librería especializada, Minerals

Automation Standard, basada en SIMATIC PCS 7, que vuelca el know how de Siemens en procesos mineros y cementeros.  Integración vertical con el nivel de

gestión de producción (MES) con una solución adaptable a la inteligencia del proceso.  Control e integración de

 Arquitecturas flexibles que permiten

accionamientos, CCM, unidades paquetizadas, eficiencia energética y mantenimiento.

implementar las soluciones apropiadas para cada exigencia.  Instrumentación y analítica adecuada

 Servicio y soporte de alcance local,

para la industria minera.  Sistema de control distribuido abierto e

integrado.

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regional y global para gestión, mantenimiento e ingeniería.

AHORRO DE ENERGÍA EN MOTORES ELÉCTRICOS Por: Isaac Maizel - Siemens S.A.C. El tema de eficiencia energética toma bastante importancia ante el aumento en el uso de la energía eléctrica en países donde el crecimiento energético se contrapone con el crecimiento industrial.

Motores NEMA La actual ley norteamericana EPAct (Energy Policy Act) se reemplaza a partir de diciembre de 2010 por la EISA (Energy Independence Security Act).

Ante esa visión, la generación de energía está limitada y aprovechando la existente, simplemente debemos hacer más eficientes los usos. Ahora bien, existen variados equipamientos eléctricos asociados con bajo consumo, pero el caso relevante sin duda son los motores eléctricos, y el adecuado uso y selección de éstos permite que no se incrementen los costos de suministro de energía.

Actualmente, EPAct define mínimo nivel de eficiencia IE2 para motores de 1 a 200 HP, 2/4/6 polos y tensiones 230 ó 460V, con una serie de excepciones.

Desde este punto de vista, alrededor de 48% de la energía en el mundo es consumida por motores (60-70% sector industrial, 30-40% en el sector servicios). De ese consumo total cerca del 90% es representado por motores de inducción de CA de 0.75 a 200 kW. Iluminación 2,0% Electroquímica 13%

Otros 2,0% Motores 48,0%

Desde diciembre 2010, la EISA amplía los requerimientos mínimos de eficiencia y los siguientes motores deberán cumplir.

NEMA Premium Efficiency (IE3): • 1 a 200 HP. • 2/4/6 polos.

• 230V, 460V. Además, los siguientes motores deben cumplir NEMA Energy Efficient Level (IE2): • 201-500 HP. • 2/4/6 y 8 polos.

• Todas las tensiones <600V con la excepción de 230V y 460V. • Motores sin patas (motores con brida IM B5).

• Diseño NEMA C (par de arranque incrementado).

Hornos 35,0%

Como es de nuestro conocimiento en la actualidad ya se tiene una nueva legislación referente a las nuevas definiciones y clases de eficiencias la cual está vigente desde el año 2009.

artículo técnico

Esta nueva legislación ha sido aprobada en la Unión Europea con el objetivo de reducir el consumo energético y, como consecuencia, las emisiones de CO2.

El uso de la energía y la eficiencia de los motores de inducción en la industria se discuten en el punto 11 de la Directiva EuP (EuP: Energy using Products) y en la Directiva Europea 2005/32/CE, respectivamente. Esta directiva se ha ido transponiendo a la legislación nacional de todos los países de la Unión Europea.

La Norma IEC 60034-30:2008 define las clases de eficiencia para 50 y 60 Hz y estipula, en todo el mundo, qué motores están contemplados y qué excepciones se aplican. La Directiva EuP se basa esencialmente en puntos de esta norma.

Nueva nomenclatura En la norma IEC 60034-30 se han definido nuevas clases de eficiencia (o rendimiento) para los motores de inducción (IE = International Efficiency): • IE1: eficiencia estándar.

• IE2: alta eficiencia.

• IE3: eficiencia premium.

Nuevas técnicas de medida para determinar la eficiencia Además de la nueva nomenclatura, la técnica de medición también ha cambiado: con la nueva técnica IEC60034-2-1:2007, las pérdidas adicionales no se estiman con un 0,5% de las pérdidas totales, sino que se calculan de manera indirecta realizando medidas.

Esto significa que los valores nominales de eficiencia decrecen del EFF1 al IE2 o del EFF2 al IE1, respectivamente, aunque realmente no cambia nada en el motor, ni técnica ni físicamente.

Anteriomente: PSLL= 0,5% de las pérdidas totales Ahora: PSLL = medición individual PSLL = pérdidas adicionales o de flujo disperso.

La novedad es que las pérdidas adicionales se miden ahora y dejan de estimarse como un porcentaje de las totales.

En nuestro mercado, debido al auge minero de capital extranjero y a las empresas petroleras, los motores bajo estándares NEMA, han ido ganando mercado y desplazando en algunos sectores a los motores IEC, los cuales durante años fueron los que dominaban el sector de motores eléctricos en el Perú.

Para el caso NEMA también se realizaron varios cambios, los cuales se alinean bastante a la nueva legislación IEC.

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Motores Siemens: Su alternativa de un producto energéticamente eficiente Contamos con un portafolio completo de motores eficientes, los cuales cumplen y exceden las normativas vigentes, lo cual hace que el desempeño de nuestros motores permita al usuario ahorrar energía y disminuir sus costos de operación y mantenimiento. Ya sea bajo estándares IEC o NEMA, ofrecemos la alternativa que se adecúa a su requerimiento.

Motores Siemens de alta eficiencia • Motores normalizados Simotics GP ( General Purpose) / SD ( Severe duty).

• Familias 1LE1 / 1LE2 / 1LG / 1LA / 1PC1 / 1LP / 1PP. • Motores de eficiencia estándar IE1.

• Motores de eficiencia estándar IE2.

• Motores de eficiencia estándar IE3.

• Motores de eficiencia NEMA Energy Efficient Mg1.

• Motores de eficiencia NEMA Premium Efficient Mg1.

Motores diseñados bajo estándares IEC y NEMA, en carcasa de Aluminio o Hierro fundido, pueden operar tanto en 50 o 60 Hz, diversos niveles de tensión, aptos para trabajar con convertidor de frecuencia y con una amplia lista de accesorios y ejecuciones opcionales.

OďŹ cinas en el Exterior

CONTROL INTELIGENTE MULTIBOMBAS A TRAVES DEL SOFT PLC DEL CONVERTIDOR DE FRECUENCIA WEG – CFW11 Por: Ing. José Luis Paredes – Product Manager - WEG PERÚ S.A. Las aplicaciones de sistemas multibombas desarrolladas para el Soft PLC del CFW-11 posibilitan al usuario la flexibilidad de uso y configuración del sistema. Utiliza las herramientas ya desarrolladas para el software de programación WLP en conjunto con el Asistente de configuración y con los diálogos de monitoreo. ¿Qué es un Sistema Multibombas?

Sistema Multibombas o sistema de bombeo con múltiple bombas se refiere al control de más de una bomba utilizando para eso solamente un ÚNICO convertidor de frecuencia para el control de la presión o del caudal del sistema.

ums MulMtui-ltpibombas

• Rotación del tiempo de operación de las bombas, permitiendo así, un desgaste por igual de las mismas.

Configuración del Aplicativo a través del WLP (WEG Ladder Programmer) A través del WLP es posible desarrollar y configurar el aplicativo para el sistema multibomba de Control Fijo y Control Móvil. La configuración es a través del Asistente de Configuración que consiste en una puesta en marcha orientada paso a paso para la configuración de los parámetros pertinentes a esta aplicación.

El convertidor de Frecuencia selecciona las bombas que irán a funcionar en el sistema para mantener/controlar la presión de la salida de un sistema de bombeo. Se hace también un control de rotación entre las bombas, lo que posibilita así, un uso por igual de las mismas.

Para controlar la presión de la salida, se utiliza un regulador PID en conjunto con lógicas de arranque y parada de las bombas.

artículo técnico

Los sistemas pueden ser controlados de 2 modos: • Control Fijo, donde la bomba que el convertidor de frecuencia acciona es siempre la misma.

• Control móvil, donde la bomba que el convertidor de frecuencia acciona es alterada de acuerdo con la necesidad del sistema.

Características Generales de un Sistema Multibombas El sistema multibombas desarrollado por WEG para el convertidor de frecuencia CFW-11 con el SoftPLC presenta las siguientes características: • Control de hasta 5 bombas en configuración de Control Fijo.

• Control de hasta 4 bombas en configuración de Control Móvil.

• Control del modo de accionamiento de las bombas.

• Control del cambio de la bomba accionada por el convertidor de frecuencia (Control Móvil).

• Rampa de aceleración y desaceleración para la bomba accionada por el convertidor de frecuencia.

• Límites de Velocidad mínima y máxima para la bomba accionada por el convertidor de frecuencia.

• SetPoint de presión del sistema por parámetro o por entrada analógica.

• Selección de hasta 2 valores de SetPoint de presión de comandados por entrada digital.

• Habilitación o no de la bomba de entrada digital.

• Ajuste de la ganancia, del offset y del filtro de las señales de control vía entradas analógicas.

• Sistema de modo Sleep o Wake-up.

• Llenado de tubería antes de permitir el control de la presión.

• Falla y Alarma para presión de salida mínima (rotura de tubería).

• Falla por presión de salida máxima (estrangulamiento de tubería).

• Rotación de la bombas de acuerdo con el tiempo de operación.

• Posibilidad de accionar la bomba del convertidor de frecuencia vía HMI (Modo Local).

• Posibilidad de implementación o de modificación del aplicativo a través del software WLP. Ventajas de un Sistema Multibombas Un sistema de bombeo con múltiples bombas presenta las siguientes ventajas en relación a un sistema de bombeo convencional (una única bomba): • Ahorro de energía.

• Mayor vida útil del conjunto de bombeo.

• Facilita el mantenimiento sin interrupciones de operación.

• Mantiene la presión de línea constante.

• Proporciona el caudal necesario conforme la demanda del sistema.

• Permite diagnóstico de falla del sistema.

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Con la finalización de la configuración del aplicativo para el sistema Multibombas, es necesario efectuar el download del aplicativo para el SoftPLC del convertidor CFW-11.

Diálogos de Monitoreo A través del WLP es posible monitorear y modificar los parámetros del aplicativo sistema multibombas.

Otras Aplicaciones del SOFTPLC Bobinadora Tangencial con Balancín, Bobinadora Tangencial con célula de carga, Bobinadora Tangencial por Par en el Motor, Elevadores, Puente Grúa con movimiento Horizontal y Vertical, Refrigeración, etc.

Certificaciones El CFW 11 ha sido desarrollado bajo las diversas normativas de calidad mundial, entre ellas:

MOTORES | AUTOMATIZACIÓN | ENERGÍA| TRANSMISIÓN & DISTRIBUCIÓN| PINTURAS

Convertidores de Frecuencia CFW08  Potencia: 0,25 hasta 20HP (0,18 hasta 15kW).  Tensión: 200 hasta 240V, 380 hasta 480V y 500 hasta

600V.  Control (escalar y vectorial sensorless).  Comunicación Modbus RTU (incorporado), CANopen,

DeviceNet y Profibus (opcionales).

CFW500  CFW500 Machinery Drives.  Potencia: 0,25 hasta 10HP.  Tensión: 200 hasta 240V, 380 hasta 480V.  Control (escalar y Vectorial Sensorless).  Comunicación Modbus RTU, CANopen, DeviceNet y

profibus DP.  Temperatura: -10°C hasta 50°C.  Función Soft PLC.  Flexibles Módulos de Interfaz “Plug-In”.

CFW700 General Purpose VSD  Potencia: 1,5 hasta 175HP (1,1kW hasta 132kW).  Tensión: 200 hasta 240V, 380 hasta 480V y 500 hasta 690V.  Entrada aislada para encoder incremental.  Comunicación: Modbus RTU (incorporado), CANopen,

DeviceNet, Profibus DP (opcionales).  Temperatura: -10°C hasta 50°C.  Gerenciamiento térmico inteligente.  Soft-PLC (funciones de PLC).  Inductancias en el Bus CC.  Filosofía Plug and Play.

CFW11 Industrial and System VSD  Potencia: 1,25 hasta 600HP (1,1kW hasta 415kW).  Tensión: 200 hasta 240V, 380 hasta 480V y 500 hasta 690V.  Interfaz Hombre-Máquina (IHM) con pantalla gráfica,

backlight y teclas anatómicas.  Control V/F y vectorial: sensorless y con encoder.  Filosofía Plug and Play.  Comunicación: Modbus RTU (incorporado), CANopen,

DeviceNet, Profibus DP y Ethernet/IP (opcionales).  Control térmico inteligente.  Protección con indicación de fallas y alarmas.  Conexión USB.  Soft-PLC (funciones PLC).  Reloj de tiempo real (RTC).

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APLICACIÓN DE VARIADORES DE FRECUENCIA CON MOTORES DE INDUCCIÓN DE PROPÓSITO GENERAL Por: Accionamientos / DELCROSA S.A.

artículo técnico

En el ambiente técnico e industrial, se entiende como variador de frecuencia a un equipo que es capaz de controlar la velocidad y torque de un motor de inducción de jaula de ardilla, mediante el control de la frecuencia que se proporciona al motor. Sin embargo, hay que aclarar que los modernos variadores de frecuencia con modulación de ancho de pulso (PWM), como los producidos por Yaskawa Electric of America, son mucho más que eso. El control de la velocidad es solo uno, entre otros objetivos para la utilización del variador, los cuales pueden ser ahorro de energía, eliminación de corrientes de arranque o picos de demanda, reducción de caída de tensión, mejora del factor de potencia, reducción de esfuerzos mecánicos, minimización del desgaste y reducción de costos de mantenimiento correctivo y preventivo, aumento de la seguridad para transporte y acceso de personas o acarreo de materiales, etc. La lista de aplicaciones aumenta cada vez más conforme se van descubriendo las bondades de estos equipos.

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Los motores de inducción de jaula de ardilla de propósito general han sido calculados y diseñados para operar con una tensión sinusoidal y un valor de frecuencias fija. Sin embargo desde hace algunos años se viene incrementando fuertemente el uso de estos motores con variadores de frecuencia de PWM. Como sabemos, la tensión trifásica de salida en este caso no está conformada por ondas sinusoidales, sino más bien por un conjunto de ondas cuadradas con una aproximación relativamente razonable a la sinusoidal, las consecuencias son un aumento en las pérdidas adicionales del motor y la aparición de efectos transitorios de sobretensión debido a que los dispositivos electrónicos utilizados en el circuito de potencia, usualmente transistores IGBT (Isolated Gate Bipolar Transistor), son capaces de muy altas velocidades de conmutación de modo que los circuitos capacitivos del sistema motor - variador no tienen tiempo de descargar, produciéndose picos de tensión que podrían perforar el aislamiento, o descargas a tierra a través de los rodamientos. Aparte de ello también pueden producirse sobretensiones de onda reflejada, fenómenos de resonancia eléctrica o mecánica y vibración. No obstante a todo ello, los efectos descritos pueden ser minimizados y la posibilidad de éxito al utilizar motores de inducción de propósito general conjuntamente con variadores de frecuencia, supera el 90%. A continuación, pasamos a describir unas cuantas precauciones que ayudarán a conseguir un buen desempeño en la aplicación descrita: Cuando se va a trabajar a bajas velocidades, la refrigeración del motor decrecerá conforme decrece la velocidad pudiendo producirse sobrecalentamiento. En este caso, debe limitarse la potencia entregada por el motor (usualmente alrededor del 70% de la potencia de plena carga). Afortunadamente, la mayoría de aplicaciones industriales se encuadran dentro de las denominadas “Cargas de Torque Variable”, lo cual significa que el torque varía lineal o cuadráticamente con la velocidad. Por lo tanto, la potencia requerida por la carga a bajas velocidades decrecerá en forma cuadrática o cúbica, según sea el caso, de modo que no se requerirá aplicar ningún factor de corrección a la capacidad del motor. En caso de tratarse de “Cargas de Torque constante” o de “Potencia constante” (como es el caso típico de las cargas de alto impacto, compresores reciprocantes, molinos de bolas, compresoras de tornillo, rebobinadoras, convertidoras, etc.) debe usarse variadores de control vectorial y, eventualmente, considerar la reclasificación de la potencia o la utilización de ventilación forzada.

Hay que tener en cuenta que las características de arranque y aceleración del motor estarán limitadas por las especificaciones de corriente de sobrecarga del variador. Si se desea un mayor par de arranque que el limitado por el variador (alrededor de 200% del nominal en los primeros 30 segundos) habrá que utilizar un variador de mayor capacidad. Si el variador se va a instalar muy cerca de una fuente de alimentación de potencia muy superior al variador, es recomendable instalar reactancias de línea a la entrada del variador para elevar la impedancia de cortocircuito entre el variador y la fuente. Además de ello, con esta acción se reducirá la distorsión armónica y suavizarán los picos. Estas reactancias suelen proporcionarse con supresores de sobrevoltaje tipo metal óxido varistor. Asimismo, si la distancia entre el motor y variador es relativamente grande (en función de la tensión nominal y la frecuencia portadora) se recomienda instalar una reactancia a la salida del variador, con lo cual se reducirá la probabilidad de sobretensión en los bornes del motor. Respecto a la magnitud de las distancias, los fabricantes suelen recomendar distintos valores según su propio criterio. En todo caso se puede recurrir a las curvas proporcionadas por la publicación NEMA “Application Guide for AC Adjustable Speed Drive System” sobre categorías de instalación.

Los clientes de Delcrosa tienen las puertas abiertas para consultar con personal profesional especializado en las necesidades de su aplicación, sea con motores de propósito general o de propósito específico, como los motores Inverter Duty, motores de uso minero, uso marino, verticales de eje hueco y TEAO. Asimismo, en sus talleres de Servicio y Reparación se consideran como estándar los criterios de ejecución de motores aplicados a variadores de frecuencia, porque esa será la tendencia en los próximos años y nuestros clientes no tienen ni tendrán limitaciones para usar sus motores con los más modernos controles de velocidad de frecuencia variable disponibles en el mercado.

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Llegamos a las personas que toman decisiones en los diversos sectores de nuestra industria y minería, difundiendo información sobre productos, servicios, innovaciones tecnológicas y temas técnicos útiles para el desarrollo y mejoramiento de nuestros procesos industriales.

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Directora Ing. Nora Gutiérrez Coral Jefe de Publicidad y Relaciones Públicas César Augusto Velarde A. Hecho el Depósito Legal en la Biblioteca Nacional del Perú N° 2008-04094 Año 17 Número 105 - Agosto 2013

Nuestra portada: Una Solución Global con máquinas eléctricas y automatización para la industria, minería y sistemas de energía

Mariscal Luzuriaga 135 - Jesús María - Lima Telefax 4240169 / 4335993. Nextel 823*2218 E-mail: informacion@industriaaldia.com www.industriaaldia.com Tiraje 7,000 ejemplares

Coordinador Antony De la Cruz T. Departamento Técnico Ing. Betty Canchari Silverio

Ejecutivos de Ventas Ismael Angulo Mendoza Karina López Castillo Diseño y Diagramación Néstor Flores Zavaleta Luis Malásquez Lévano Publicaciones Electrónicas Silvia Alfaro C.

La información presentada en Industria al día ha sido suministrada por los fabricantes y/o anunciantes. Su publicación no constituye respaldo de la revista.

Stands 706 y 707

CRITERIOS PARA LA VALORACIÓN DE LA EFICIENCIA DE LOS MOTORES ELÉCTRICOS DE INDUCCIÓN EN LOS PROYECTOS DE AHORRO DE ENERGÍA Por: Accionamientos / DELCROSA S.A.

artículo técnico

El factor principal que impulsó a la sección de motores y generadores de la “National Electrical Manufacturers Association” (NEMA) a desarrollar el programa Nema – Premium fue el alto impacto del consumo de energía en la operación de los motores eléctricos sobre el costo operativo de la energía total consumida por la Industria y el comercio en los EE.UU. de modo que la utilización a escala de los motores de alta eficiencia reduciría el consumo de energía eléctrica y la polución asociada a la generación. Según cálculos del Departamento de Energía de los EE.UU. el programa Nema Premium producirá un ahorro de aproximadamente 5,800 Gigawatts previniendo que aproximadamente 80 millones de toneladas métricas de carbón se emitan a la atmósfera en los próximos 10 años. Asimismo, la denominación Nema premium ayudaría al usuario a identificar los valores de eficiencia que le permitan ahorrar dinero y mejorar la confiabilidad de su sistema eléctrico. Sin embargo, hay que tener en cuenta algunas consideraciones importantes.

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En principio, la eficiencia con que se suele identificar al motor es la que se indica en la placa y corresponde a la plena carga, es decir, aquella que se podría obtener bajo condiciones nominales de tensión y frecuencia con el motor entregando el 100% de su potencia en el eje, a cargas parciales puede haber un pico de eficiencia alrededor del 75% de la plena carga y mantenerse dentro de un rango aceptable hasta cerca del 50%, debajo de este nivel la eficiencia cae drásticamente. Esto, aunque no es una regla, se suele cumplir principalmente en aquellos motores diseñados de modo tal que las pérdidas dependen fuertemente de la carga, cosa distinta suele ocurrir con el factor de potencia que disminuye marcadamente conforme decae la carga lo mismo que la eficiencia de aquellos motores cuyas pérdidas no son acentuadamente dependientes de la carga. En todo caso los estándares modernos recomiendan al fabricante incluir en la información técnica proporcionada al cliente la eficiencia a plena carga y a cargas parciales que suelen ser de 75%, 50% y 25%. Asimismo, recomienda informar la “mínima eficiencia garantizada”, porque como sabemos, los valores de eficiencia son determinados mediante un test a un solo motor o en el mejor de los casos a una muy pequeña muestra de los modelos analizados cuyo resultado se asume como representativo de la muestra y dado que los procesos de producción tanto de los motores como los materiales no pueden garantizar que un motor sea exactamente idéntico a otro se puede esperar valores significativamente menores, de modo que resulta pertinente que el usuario esté informado que la eficiencia de su motor podría ser menor de la nominal y cual es el mínimo valor que podría esperar de forma que pueda proceder a sus estimaciones de ahorro de energía, decisión de compra o reposición de acuerdo a su propio criterio. Por otro lado, hay que tener en cuenta que tanto la eficiencia como el factor de potencia se ven afectados por la calidad de la energía, la temperatura, y la altitud; por lo tanto, si estos parámetros no se encuentran dentro de los rangos recomendados se debe aplicar los factores de corrección correspondientes.

En caso, se desee reemplazar antiguos motores de eficiencia estándar por motores de alta eficiencia, de acuerdo a lo dicho, habría primero que determinar el porcentaje de carga real a la que opera el motor, lo ideal sería poder hacer mediciones directas de la potencia; sin embargo, como esto no es siempre posible, para una correcta estimación se deben realizar mediciones de corriente, tensión de línea y factor de potencia y recurrir a las curvas de eficiencia y factor potencia proporcionadas por el fabricante. La comparación de la corriente de línea con la corriente nominal no es una muy buena indicación de la carga, en razón de que la corriente varía según la tensión de línea y además a bajos niveles de carga (usualmente a partir del 65% hacia abajo) a causa de la corriente de magnetización y el factor de potencia la corriente no varía linealmente con la carga. En todo caso de no haber mejor opción que utilizar este método se puede aplicar la siguiente fórmula:

%L = I x V x100% In Vn Donde: % L : Es el porcentaje de plena carga.

I y V : Son los promedios de las corrientes y tensiones eficaces de línea medidas en las 3 fases.

In y Vn : Son la corriente y tensión de placa.

Delcrosa S.A. viene fabricando cerca de 60 años motores en el Perú bajo los estándares más exigentes, razón por la cual cuenta con un laboratorio y sala pruebas con las condiciones necesarias para realizar por ejemplo los test bajo carga para determinación de la potencia y eficiencia nominal mediante los métodos de medición directa a través del freno dinamométrico, que es la forma de medición más confiable reconocida y recomendada por las principales normas internacionales como NEMA, IEC y el estándar IEEE -112. Esta herramienta y la experiencia desarrollada en su división de Investigación y Desarrollo constituyen un aporte muy importante de Delcrosa a sus clientes y a todos aquellos que consideren seriamente llevar a la práctica los proyectos de ahorro de energía basados en la evaluación de la eficiencia de los motores eléctricos de inducción.

Supervisión de Sistema de Criopreservación de Tejidos Humanos Por primera vez en el Perú se implementó un moderno sistema para el control y monitoreo de un par de salas donde se encuentran un sistema de distribución y almacenamiento de nitrógeno líquido y un banco de tejidos humanos distribuidos en 3 tanques junto con un sofisticado sistema de seguridad.

El sistema se encarga de controlar la temperatura y el nivel de nitrógeno líquido de los 3 tanques que contienen las muestras por medio del controlador TEC3000 de Chart Biomedical; que a su vez son controlados por un PLC S7-1200 y supervisados por un Scada WinCC Runtime Advanced, ambos de la marca Siemens, por medio de una Laptop ubicada en la sala de control.

El PLC monitorea los datos de nivel, temperatura y alarmas de los 3 controladores TEC3000 por medio del protocolo de comunicación Modbus-RTU, además el S7-1200 recibe las señales de un switch automático surtidor de nitrógeno ubicado en el primer piso que sirve para supervisar el estado de los 2 tanques surtidores de nitrógeno y las alarmas remotas de este equipo.

Por otro lado el S7-1200 cuenta con un sistema de seguridad basado en el envío de mensajes de texto. En caso suceda cualquier alarma, el equipo selecciona a qué usuario enviará dicho mensaje, dependiendo de la complejidad del problema.

Para llevar a cabo este propósito se cuenta con el módulo GPRS del S7-1200 junto con su antena y un chip de telefonía móvil.

Aparte de esto el sistema cuenta con un módulo Sitop DC UPS y una batería de respaldo en caso suceda un corte de la energía eléctrica para brindar al personal el tiempo suficiente para recolectar las muestras en un lugar con mejores condiciones.

El Scada WinCC Runtime Advance se encargá de monitorear cada una de las funciones mencionadas además de mostrar un historial de alarmas, unas Tendencias donde se visualizarán la temperatura y el nivel de los tanques durante las 24 horas del día además de poder observar qué tipo de tejidos tiene cada contenedor en una hoja de cálculo de Excel.

Control y Tecnología S.A.C.

Control y Tecnología S.A.C. Somos una empresa creada en el 2004 y Solution Partner de Siemens desde el 2007; asimismo, desarrollamos e implementamos proyectos de Automatización Industrial, brindamos capacitación a nivel operario e ingeniería, asesoramiento para diseño de proyectos, fabricación de tableros eléctricos.

Además, contamos con stock permanente en almacenes propios de Lima y Arequipa.

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Aplicación de accionamientos múltiples tipo Embragues-Hidroviscosos N.K. Romani, USA. La capacidad de controlar el torque de aceleración del accionamiento, proporciona un arranque lento y suave, mientras se mantiene la tensión de la faja dentro de los límites de seguridad determinados.

Esto es fundamental para el rendimiento de los transportadores. Los accionamientos de arranques lentos controlados en las fajas transportadoras de

arranque repentino, los caballos fueron entrenados para mover el coche con mucha suavidad y elegancia. Y cuando los caballos galopaban a toda velocidad, eran controlados azotándolos, asegurando compartir la carga adecuada, evitando así un vuelco o falla de alguno. Del mismo modo, cuando las fajas transportadoras se alargan, desde 1-2 Km hasta 8-15 km y llevan 3000-4000 toneladas por hora sobre pendientes y declives significativas, los perfiles complejos imponen exigencias extraordinariamente rigurosas en los procedimientos de arranques y paradas.

gran longitud con múltiples accionamientos, protegen las fajas y otros componentes del transportador y

Velocidad de faja y control de aceleración

ayudan a reducir los costos de inversión.

E

n los viejos tiempos, un carro era impulsado por un solo caballo, posteriormente, se amplió a dos, cuatro o seis caballos para hacer frente a la creciente demanda. Para garantizar la comodidad de los pasajeros ante un “tirón” de

Una faja transportadora es un medio no lineal visco-elástico en el que la tensión puede propagarse a una velocidad de onda finita.

Un transportador para fajas largas es una banda de goma gigantesca llena de elasticidad y, la inercia de carga dinámica puede resultar en consecuencias destructivas si no es correctamente entendida. Quizás las características más difíciles

de transporte a superar son: la velocidad y las ondas de tensión presentes en la faja. En un transportador con accionamiento solo en la polea de cabeza, estas ondas tienden a propagarse a la parte floja de la faja donde son atenuadas por la fricción y el mecanismo de tensión (take-up). Cuando una faja transportadora cargada completamente se inicia abruptamente o sin aceleración controlada, las elevadas fuerzas de aceleración inducen ondas de tensión que puede afectar negativamente a la tela de las bandas, los empalmes de fajas, poleas de accionamiento, poleas de cola, ejes, rodamientos, reductores de velocidad, motores y acoplamientos. Esto puede causar problemas de rendimiento en curvas verticales, movimiento excesivo del take-up de la faja, pérdida de empuje por fricción de la polea, derrame de materiales, y festoneado de la tela de la faja, entre otros. Por lo tanto el sistema de accionamiento debe producir un par de torsión mínimo potente y suficiente para arrancar al transportador, y controlarlo de tal manera que las fuerzas de aceleración estén dentro de los límites de seguridad.

La tensión de arranque es la parte más importante de la faja transportadora yendo en movimiento desde la velocidad cero. No debe haber “tirón”. Generalmente, los sistemas de accionamiento ofrecen una rampa de velocidad lineal (para minimizar la fuerza de la aceleración estática), o tratan de no alcanzar cualquier forma particular de rampa de velocidad. Para comprender mejor la relación de velocidad/rampa de aceleración, supongamos que un transportador comienza con velocidad creciente linealmente a 0,1 metros por segundo. La aceleración se mantiene constante en 0,1 m/s2. Después de 40 segundos la cinta alcanza su máxima velocidad de 4 m/s. En este punto la aceleración se reducirá a cero. Este no es un buen método de iniciar un transportador porque el tirón en el primer instante tendrá un enorme pico, y a continuación, se mantiene constante lo que podría ser perjudicial para el rendimiento del transportador. Si la sección de empalme de la faja pasa por la polea motriz en el momento en que la faja a plena carga se inicie abruptamente, la sacudida inicial puede rasgar la faja. Por otro lado, si la velocidad es controlada de tal manera que haga una curva con forma de una "S" (Fig. 1), la curva de aceleración será sinusoidal. La curva de tensión de arranque, en este caso, es contínua excepto al principio y al final de la rampa de aceleración.

V(t) = V/2 • (1 − cos(π/t • T ))

velocity V velocity

V/2

acceleration

0

time T

T/2

jerk

Fig. 1: Sinusoidal acceleration and jerk profile for an 'S' shaped velocity start-up curve.

Baldor/Reliance Primary Drive AC Electric Motor

Oil Circulating Pump

DODGE® CST Drive

DODGE® Conveyor Belt Pulley

Air Cooled Heat Exchanger

Con 0 =≤ t ≤ T

Donde:

Fig. 2: Typical CST drive setup and internal view of gearing/clutch arrangement

V: Velocidad de diseño de faja [m/s] t: tiempo [s] T: Tiempo para acelerar la faja detenida a la velocidad V [s]

Poner en marcha el transportador de esta manera casi no tiene "efecto de sacudida”, con ello no existe ningún riesgo de propagar la velocidad y/o las ondas de tensión. Se debe observar de cerca que cuando la velocidad es 50 por ciento, la aceleración es de 100 por ciento, mientras que el tirón es cero. Esta es la zona en la que su motor entregará la potencia o torque máximo, a partir de entonces, como la velocidad seguirá aumentando hasta alcanzar el 100 por ciento, la aceleración disminuye en forma

sinusoidal y el tirón se hace negativo. Se ha demostrado [1] que al tener la curva de velocidad en forma de "S" (o una curva de aceleración sinusoidal), el factor de seguridad de la faja puede ser reducido en aproximadamente 15 por ciento. Para transportadores largos, esta reducción típicamente producirá ahorros en costos que superan cualquier precio inicial para el sistema de accionamiento lineal. El costo de la faja suele constituir al menos 25 a 35 por ciento de la inversión total en un proyecto de transportador principal. Si usted está poniendo un transportador de 10 km de largo, según regla del pulgar de 1.000.000 USD por kilómetro, estará invirtiendo

Fig. 3: CST en Poleas primaria y secundaria arreglo de eje horizontalt

aproximadamente USD 10 millones. La propia banda puede costar alrededor de USD 3,5 millones. Mediante el uso de una curva de velocidad en forma de 'S', se puede cambiar a una faja de calificación ST inferior, ahorrando un 10 a 15 por ciento en el costo. Además de esto, se reduce en 15%: el pico de estrés en la faja, el torque máximo del motor en el arranque y los picos de tensión. Una reducción significativa en el peso de la faja conduce a la selección de rodillos más económicos, especificaciones menos estrictas para las poleas, así como motores más pequeños, los sistemas de accionamiento, juntas, retenciones, etc, lo que finalmente produce una gran cantidad de ahorro en costos [2].

La necesidad de rampas de velocidad más largas ha dado lugar a los "30 segundos por kilómetro (de longitud del transportador)" o regla del pulgar. Para fajas de 1 a 3 kilómetros, el tiempo de velocidad de rampa "S" se mantiene generalmente entre 40 a 100 segundos, pero, para los transportadores superiores a 3 kilómetros, se puede utilizar los resultados del análisis dinámico para determinar un tiempo de rampa de velocidad aceptable.

A partir de los debates celebrados hasta ahora, debe entenderse que, dada una carga constante, se produce una aceleración de mayor torque en un tiempo de aceleración más rápido y también un pico de tensión de faja más alto. A la inversa, se produce una aceleración con torque más pequeño en un tiempo más largo de inicio y pequeñas tensiones máximas en la faja. El arranque suave de un transportador se puede lograr con el uso de equipos de control de torque; hoy en día los más competitivos son los acoplamientos hidráulicos, soft starter, variador de frecuencia y accionamientos hidro-viscosos. El sistema de accionamiento hidráulico-viscoso tiene algunas ventajas especiales sobre otros sistemas de accionamiento que merecen gran importancia en la consideración de costos. Estas ventajas se destacan en el párrafo siguiente.

Sistema de accionamiento Hidroviscoso (CST) Un sistema de accionamiento hidroviscoso comprende un motor de inducción industrial AC estándar Nema B de bajo costo acoplado a una caja de engranajes que tiene una reducción de engranajes de múltiples etapas con un embrague húmedo de discos múltiples en el lado de salida. Tal tipo de caja de

Fig. 4: CST presión de embrague bloqueado. Motor y reductor vinculados rígidamente a una carga externa. La tendencia de potencia del motor muestra los picos debido a las cargas de choque.

engranajes, que tiene una función 2-en-1, se conoce como: “Transmisión de arranque controlado” o CST. El reductor CST está acoplado entre el motor AC (fuerza motriz) y una carga de alta inercia, como la polea motriz de una faja transportadora (Figs. 2 y 3). En transportadores largos que emplean varios sistemas de accionamiento, este sistema proporciona una excelente partida con carga y limite de torque característico.

El funcionamiento del embrague es controlado por un PLC —una vez que las rampas de inicio/parada y de velocidad de la faja del transportador son establecidas en base al análisis dinámico, el PLC es programado para lograr las rampas de velocidad diseñadas. La potencia del motor y la velocidad de la faja son continuamente monitoreadas y el PLC asegura que cuando el transportador haya iniciado, el arranque de la faja mantenga el tiempo de la curva de velocidad diseñada. Similar control se ejerce también durante una parada programada. Durante el funcionamiento normal, el sistema de accionamiento garantiza la carga compartida entre las unidades según el diseño, protegiendo al transportador de torques excesivos innecesarios y tensiones de faja.

Los reductores CST ofrecen una serie de ventajas para los sistemas de fajas transportadora, incluyendo:  El preciso, suave y controlado torque para todas las condiciones de funcionamiento.  Distribución de carga óptima en sistemas de accionamiento múltiples.  Larga vida útil.  Alta flexibilidad debido al embrague como elemento de control adicional.

El embrague del CST en el lado de baja velocidad actúa como un 'amortiguador de picos', esto protege la caja de engranajes, rodamientos y acoplamientos de motor. Así mismo, como absorbe los choques, no se reverbera a rodillos transportadores, estructuras metálicas ni a la sección de empalme de la correa.

Este fenómeno único se muestra en las Figs. 4 y 5. La curva se refiere al reductor CST con motor de 1.000KW en cada unidad en un transportador de carbón de 2 kilómetros de longitud, a 3.000 toneladas por hora. Las tendencias en la figura. 4 muestran una faja que inicia completamente cargada, cuando la faja alcanza la

Fig. 5: CST Embrague desbloqueado y presión regulada por la acción del control PID. La tendencia de la potencia del motor no muestra choques de carga y se ha suavizado.

m

áxima velocidad el embrague se cierra. Esto hace que el motor acople rígidamente a la polea cargada.

Los shocks de carga pesada se reflejan sobre la curva de kW que muestra gran cantidad de picos de tensión. Tan pronto como el embrague hidráulico de pistones es abierto regulado por la señal de control PID, actúa como una zona de amortiguación absorbiendo los choques. Como puede verse en la figura 5, las tendencias de la curva de kW se suavizan.

Control de transmisiones motrices múltiples En fajas transportadoras convencionales, la potencia completa del accionamiento está en el extremo de la cabeza, donde las unidades de accionamiento están ubicadas; la tensión más alta de la faja también se genera en este punto. Para reducir las tensiones en el extremo de la cabeza, se emplean poleas primarias y secundarias con configuraciones de accionamientos múltiples. Una configuración típica de 4 accionamientos, dos poleas primarias y dos secundarias, se representa en la figura. 6.

Los cuatro accionamientos están controlados por el PLC en una configuración maestro / esclavo.

Los algoritmos de control comprenden principalmente las siguientes bloques: Proporcional Integral y Derivativo (PID), ver fig. 7:  Circuito de Velocidad-PID: Circuito cerrado de control

Fig. 7: Typical 4 drive PID blocks configuration scheme

Fig. 6: Configuración típica de 4-accionamientos en la estación de cabeza.

designado para la unidad maestra seleccionada (aquí Reductor 1). Recibe una señal de velocidad del eje de salida de la unidad maestra. El programa escribe los datos de la curva "S" en el punto de control de velocidad, mientras que la velocidad de salida variable, es controlada en cascada para el circuito de presión Reductor 1-PID.  Circuito de Presión-PID: circuito de control cerrado designado para cada unidad. El pistón del embrague recibe presión como señal de realimentación. Regula la presión del pistón de embrague que, a su vez, transfiere el torque del motor al eje de la polea. El punto de ajuste de presión es controlado por algoritmos del PLC.  Circuito kW-PID: Circuito cerrado de control designado para cada unidad esclava. La potencia de cada motor del accionamiento se mide con precisión por un transductor de kW. La señal-KW de la unidad principal se alimenta al punto de referencia de cada esclavo kW-PID que a su vez se conecta en cascada a su circuito de presión-PID. En el arranque, el controlador enciende los motores de los accionamientos, uno detrás del otro, en el intervalo de 5 segundos. Cada unidad se mantiene desembragada, por lo tanto el motor arranca sin carga. Esto mantiene un arranque con baja irrupción de corriente en la Red. El circuito presión-PID para cada unidad es conmutada a circuito auto-cerrado y muy lentamente, la presión se regula en el pistón del embrague controlando el punto de ajuste a través de algoritmos del PLC. La presión versus torque del motor tiene una relación lineal, con el aumento de la presión en el pistón, los discos de embrague empiezan a “engancharse”, el torque del motor de cada reductor es aplicado a la polea de carga. El torque es regulado en forma precisa y controlada para lograr el movimiento de la faja sin "tirones". Tan pronto como el movimiento de la faja a 1 o 2% de la velocidad es detectado, la unidad principal de velocidad-PID entra en juego. La velocidad-PID es conectada en cascada con el reductor-1, mientras que el circuito de presión kW-PID del accionamiento esclavo en conectado en cascada con sus respectivos PIDpresión. La tarea del PID maestro de velocidad es controlar la velocidad de la faja. A medida que la unidad principal se carga, su señal-kW actúa sobre los accionamientos esclavos, exigiendo una cuota de carga. Cada unidad esclava responde, regulando la presión del pistón del embrague. En otras palabras, como los PID de velocidad y presión de la unidad maestra trabajan en cascada

para aplicar el torque de motor y regular la velocidad de la faja, la unidad esclava impulsa PIDs de kW y presión aplicando torque de tal manera que todos los motores parten con una carga dentro de ± 2% de la potencia. De esta manera la velocidad de la faja es regulada en forma precisa a través de la curva 'S' a toda velocidad.

Unidad de Control en Trippers y Tail Booster A medida que aumenta la longitud del transportador, también lo hace la potencia y las tensiones. La tensión máxima T1 de la faja tiene un gran efecto sobre la calidad de la faja y por lo tanto en el costo de la faja. Si la potencia del accionamiento se distribuye a lo largo de la longitud del transportador, la potencia máxima de tensión de la faja se reduce significativamente. Esto se puede lograr mediante la localización de estaciones de accionamiento “Tripper” en lugares estratégicos a lo largo de la faja y una estación de accionamiento de refuerzo en el extremo de la cola (Fig. 8). El Tripper con sistemas de control de transporte asistidas con trippers individuales o múltiples, consiste en una unidad de accionamiento de cabeza con poleas primaria y secundaria y, en la estación de tripper, una configuración similar de la polea primaria y secundaria para tener 3 o 4 unidades motrices. Tal configuración en los EE.UU. y Australia se conoce como "unidades tripper”. Fajas transportadoras con unidades tripper booster de refuerzo tienen que ser examinadas cuidadosamente por medio de técnicas de análisis dinámico para determinar:  Condiciones de Partida/parada con diferente distribución de carga parcial.  Distribución de tensión de la faja.  Ondas de comportamiento dinámico en escenarios de corte de energía o parada de emergencia.

Hasta ahora, en nuestras discusiones, hemos establecido que en la cabeza de una faja transportadora, la velocidad y la potencia de cada unidad es monitoreada y controlada para alcanzar la velocidad controlad de ± 2 por ciento en arranques con carga, sin embargo, cuando las estaciones de tripper y de refuerzo extremo de la cola son introducidas, el reparto óptimo de la carga puede no ser real sólo monitoreando la potencia. El escenario de reparto de carga óptima es cuando las unidades en cualquier ubicación remota están trabajando en proporción a la carga de material en la longitud respectiva del transportador. Debe entenderse que el único componente que varía en proporción a la carga de material en la faja es la propia faja. La tensión de la faja aumenta y disminuye a medida que varía la carga. Por lo tanto, el control de la tensión de la faja en cualquier punto del transportador indicaría si la carga de material se encuentra realmente por ese punto. Al establecer una tensión de la faja del lado de aguas abajo de un tripper y/o unidad Tripper-booster y monitoreando la tensión de la faja en ese punto, la unidad de Tripper-booster puede ajustarse a la condición de carga y trabajar proporcionalmente. El circuito principal que funciona en manual durante la fase de arranque, entonces se activa en aceleración automática. En modo automático, el circuito de realimentación responde a la tensión de la faja como un circuito cerrado. La potencia de salida se incrementa aumentando la tensión de la faja y viceversa. Esta relación es el opuesto de la cabecera, donde la potencia de salida disminuye al aumentar la velocidad/aceleración de la faja.

Fig. 8: Transportador largo con tripper y estaciones de accionamiento tail booster.

En la práctica real, la distribución de los accionamientos es mucho más compleja. Varios otros factores necesitan una cuidadosa consideración al decidir la distribución de accionamientos. En algunas instalaciones, un accionamiento de cola puede no ser viable. La ubicación del accionamiento de refuerzo dependerá de la idoneidad del terreno, y otras limitaciones de la planta, si las hay. Algunos perfiles de transportadores pueden no ser adecuados para las unidades de refuerzo. Se pueden considerar muchas opciones en la distribución de ubicación de los accionamientos del tripper de refuerzo: cabeza, cola, o sección media, no tienen por qué ser iguales. La cabecera puede tener más de una polea motriz. Cada polea puede tener dos motores de accionamiento, uno a cada lado. La unidad de refuerzo puede ser proporcionada en dos poleas separadas sobre el Tripper. La ubicación, rango de potencia de cada accionamiento y la distribución de potencia entre las diferentes ubicaciones de accionamientos necesitan ser analizados considerando cada transportador de forma individual.

Cuando se utilizan las estaciones tipo Booster, se debe tener cuidado para configurar los sistemas de accionamiento de tal manera como para no formar un oscilador mecánico. El ingrediente clave parece ser la inercia de las unidades de refuerzo. Una unidad de alta inercia tiende a reflejar las ondas de tensión por lo tanto, con gran inercia en las unidades de cabeza y la alta inercia en las unidades de refuerzo, las ondas de tensión tienen la oportunidad de flexionar hacia adelante y hacia atrás entre la cabeza y las estaciones Booster. Dependiendo de las características de transmisión y los amortiguadores naturales del sistema, puede provocarse oscilación. Esta condición puede ser aliviada mediante la colocación de accionamientos de baja inercia en la cabecera, accionamiento de refuerzo o preferiblemente ambos. Una unidad de baja inercia puede ser una unidad de inercia inherentemente baja, como el CST ABBDodge o una unidad de alta inercia (DC o VFD) con un circuito de control de KW suficientemente sensible para hacer que la unidad aparezca como una unidad de baja inercia a las ondas de tensión.

Por lo tanto, un aspecto importante del diseño de transportadores largos es el análisis dinámico. Este es un procedimiento matemático que determina el comportamiento elástico de la faja a perturbaciones transitorias, tales como arranque de motores, frenos, poleas tensoras, paradas por atascos de fajas, etc. Los sistemas con varios accionamientos en fajas de gran longitud deben ser cuidadosamente analizados para determinar el comportamiento de la faja durante el arranque, parada y paradas de emergencia, bajo: faja vacía / carga parcial / a plena carga.

Los resultados de dicho análisis a menudo ayudarán a determinar

la configuración óptima de de los accionamientos. Esto también ayuda en la determinación de la rampa de velocidad de la faja para optimizar la evaluación del transportador.

Control de parada y condiciones de pérdidas de energía Hasta ahora hemos hablado de método de control de arranque de los transportadores largos con varios accionamientos. Pero, las paradas de fajas largas de alto módulo son potencialmente más perjudiciales, ya que son menos controlables, y es más difícil determinar el arranque. Se debe dar más atención a las fuerzas generadas durante la parada. Mientras se detiene, se podría utilizar una curva en forma de S inversa que minimizará las ondas de tensión inducidas en la faja. Muchas veces, sin embargo, los requisitos operacionales exigen un tiempo de parada mucho más corto que el de partida. Como regla general, la parada es 1/5 de tiempo que el de la partida. Con este fin, el algoritmo de parada es a menudo simplemente una rápida disminución controlada del torque del accionamiento tal que, las ondas de tensión se mantienen dentro de límites razonables. Después de que el torque se reduce a cero, la faja se detiene por inercia o algunas veces se aplican frenos para absorber la energía residual.

En una situación de pérdida de energía, los controles suelen perder toda capacidad de influir para que la enorme energía almacenada en la cinta será liberada. En estas condiciones son posibles fallas catastróficas en la faja. El problema principal es la liberación repentina de torque por los accionamientos. Esto producirá grandes tensiones y ondas de compresión que puede dañar los componentes del transportador por sobre-estrés. A menudo, se añade una volante a las unidades motrices para moderar la liberación rápida de la tensión. El reductor CST de ABB-Dodge está equipado con su correspondiente volante en el eje de entrada y el control hidráulico está diseñado de tal manera que durante un corte de energía, el embrague queda totalmente bloqueado. La inercia de la volante es transmitida al transportador a través de la caja de engranajes, permitiendo que se desplace durante un tiempo hasta el punto de parada completa sin producir ondas de tensión.

Conclusiones En transportadores largos, las ondas de tensión aperiódicas causadas por la muy errática conmutación de cargas y cargas oscilantes compartidas entre varios accionamientos deben ser contenidas para evitar la ruptura de: los empalmes de la faja, engranajes de reductores de los accionamientos del sistema, y otros elementos mecánicos. Una inercia muy baja reflejada en los accionamientos es la clave para el éxito en el control y gestión de las ondas de tensión aperiódicas. Es necesario que el elemento de control de torque del accionamiento tenga una inercia muy baja, y esté localizado en el lado de salida del sistema motriz. El embrague hidroviscoso del reductor CST ABB-Dodge que controla el torque, se encuentra en el lado de salida de la caja de engranajes. La respuesta dinámica de esta característica de limitador de torque, elimina la posibilidad de que un aumento de carga mayor sobre la faja transportadora pase a través de la sección del limitante de torque hacia el interior de reductor y motor.

Los sistemas de accionamiento distribuidos, han permitido la instalación de transportadores más económicos. Con el fin de maximizar sus ventajas, el tamaño, la selección y la ubicación de estos accionamientos y su sistema de control, necesitan de un diseño muy cuidadoso. Los accionamientos escogidos deben también ser sensibles para asegurar el control deseado que garantice que los objetivos diseñados estén prácticamente alcanzados. Muchos de estos tipos de transportadores están en operación con Reductores CST ABB-Dodge y han demostrado ser muy económicos, fiables, y con beneficios considerables en los costos de inversión y funcionamiento.

Referencias  HARRISON, A.: Modern concepts in belt conveyor

engineering: Propagation of dynamic stress in high modulus belts. Int. Materials Handling Conf. Johannesburg, South Africa 1985.  NORDELL, L.K., CIOZADA, Z.P.: Transient belt stresses

during starting and stopping; Elastic response simulated by finite element methods. bulk solids handling Vol. 4 (1984) No. 1, pp. 93-98.

Acerca del Autor

N.K. Romani El Sr. Noshir K. Romani tiene una licenciatura y maestría en tecnología en Ingeniería eléctrica. Tiene una amplia experiencia que abarca 35 años en proyectos de ingeniería, operación, y mantenimiento relacionados con la petroquímica, química, cemento, electricidad, desalinización, tratamiento de aguas residuales y minería.

Desde hace 15 años participa activamente en el diseño de códigos de programación y puesta en marcha de las unidades de accionamiento de Overlands y transportadores subterráneos relacionados con el carbón, el cobre, el oro en varias minas de los EE.UU. así como en Asia Pacífico.

Contacto: ABB-Baldor Electric company Mr. N.K. Romani 5711 R.S. Boreham Jr. St., Fort Smith, AR. 72901, USA Tel. +1 (0) 479 646 4711 Fax. +1(0) 479 648 5792 E-Mail:nkromani@baldor.abb.com

SISTEMA CONTINUO DE MONITOREO DE VIBRACIONES, USANDO TECNOLOGÍA ABIERTA Por: Departamento de Proyectos - Sociedad Inducontrol Ingenieria S.A.C.

artículo técnico

El Reto Desarrollar un sistema que permita monitorizar las vibraciones de maquinaria rotativa (bombas, ventiladores, reductores, motores, etc.) de forma que nos alerte del posible funcionamiento anómalo de la máquina y de la aparición precoz de fallos en la misma. Se deberá crear un sistema distribuido que pueda funcionar tanto de forma autónoma como conectado a un Software de Supervisión.

La Solución Utilizando el Software de National Instruments, LabVIEWTM en combinación con el sistema CompactRIO (controlador embebido), se consigue un sistema distribuido en el que cada uno de los puntos de medida sea monitoreado de forma autónoma y que también pueda ser supervisado desde una PC. La arquitectura CompactRIO garantiza la robustez necesaria en la adquisición de datos y la disponibilidad de los datos en forma continua.

El mantenimiento Predictivo Las máquinas rotativas son la base de los procesos productivos. Si estos procesos se ven alterados por la inesperada avería de una de estas máquinas, las pérdidas originadas pueden ser muy cuantiosas dependiendo de la complejidad de la avería, incluso pueden generarse situaciones peligrosas que es necesario evitar. Cuando un fallo comienza a aparecer en una máquina rotativa, éste lo hace normalmente de forma incipiente y sus síntomas suelen ser de baja intensidad.

A medida que el fallo va siendo más importante y por tanto más cercano al momento de la avería y de la consecuente parada, los síntomas del fallo van amplificándose.

Existe una relación causa-efecto entre los modos de fallo posibles y los cambios introducidos por dicho fallo en la vibración de la máquina rotativa. En conclusión, conociendo la evolución de la vibración de la máquina seremos no sólo capaces de anticiparnos al fallo sino que podremos incluso saber de qué tipo de fallo se trata, lo que nos permitirá tomar la medidas adecuadas para minimizar su impacto (repuestos, herramienta, momento de la reparación, etc.)

Para que el mantenimiento predictivo sea eficiente se deben cumplir los siguientes requisitos:  La medida de vibraciones debe ser precisa y fiable.  Las condiciones de medida deben ser repetibles, y lo deseable es medir en condiciones normales de funcionamiento permanentemente.  El sistema debe poder establecer límites de aviso y fallo y actuar en consecuencia.  Se debería poder realizar un análisis en detalle tanto de las tendencias, como de los espectros de vibración.

Plataforma CompactRIO, la solución ideal La solución planteada se basa en uno o más dispositivos CompactRIO ubicados en diferentes puntos de la planta que podrán monitorizar las vibraciones comparándolas contra los límites de alarma y fallo establecidos para cada punto y pudiendo funcionar de forma totalmente independiente o en combinación con el software para PC desarrollado en LabVIEW con este fin.

El sistema puede tener diferentes configuraciones que permiten leer de hasta 16 canales de vibración (por cada equipo CompactRIO) así como la velocidad. Asi mismo, se tienen disponibles salidas analógicas configurables, proporcionales al valor RMS de vibración, salidas digitales o de relés para la activación de alarmas.

Estas opciones permiten al sistema comunicarse con dispositivos externos (tipo PLC) y ejecutar acciones de comando sobre las distintas máquinas.

Una vez configurado con los parámetros deseados, el sistema será capaz de funcionar de manera totalmente independiente, almacenando internamente históricos de las señales adquiridas. El almacenamiento es prácticamente ilimitado, ya que existe la posibilidad de agregar una memoria USB para el almacenamiento de históricos.

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Posteriormente, estos históricos podrán ser analizados en una PC. Además, en caso de fallo en la alimentación del CompactRIO, al volver ésta, el sistema continuará midiendo en las mismas condiciones que lo hacía antes del corte de alimentación.

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4-4 mm

6-6 mm

8-8 mm 8-12 mm

0.6

7.2

75

16.8

4.9

0122882

8.4

83

13.8

10

0122880 0122883

0.4

16.2

84

19.2

3.1

0.6

22.2

75

18.6

2.6

0.5

7.8

92

14.4

7.3

0.6

26.4

75

41.4

1.4

0122025 0122896

0.314

26.4

90

34.2

1.8

0122894 0122897

0.5

27.6

94

37.2

1.6

0122895 0122898

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162

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Serie 70: Relés de vigilancia de tensión para redes monofásicas o trifásicas.

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EDS / EDS-3G: SU GESTOR ENERGÉTICO Registrador de datos eléctricos (data logger), con un servidor Web integrado Por: Circutor - España El equipo, Efficiency Data Server (EDS), dispone en su interior del programa de gestión energética PowerStudio embebido, característica que le permite al usuario poder prescindir de un ordenador físico para la supervisión y el control, pudiendo realizar tareas de monitorización y explotación de datos directamente sobre el propio equipo, y con un simple navegador Web. Esta prestación lo hace sumamente interesante para pequeñas instalaciones donde la dedicación de recursos informáticos no son accesibles por parte del cliente (instalación de servidores dedicados).

Además, el hecho que el equipo se comporte de forma autónoma, hace de él un elemento perfecto para el control distribuido de diferentes emplazamientos, pudiendo llegar a centralizar en un solo punto, toda la información relativa a la monitorización y consumo de la energía eléctrica.

artículo técnico

Como complemento a la gama, existe una referencia con un módem GPRS/3G integrado. Esta característica hace de este dispositivo un elemento muy interesante para instalaciones remotas, donde el acceso a Internet no puede llevarse a cabo por las vías de conexión tradicionales (ADSL).

Este hecho permite la comunicación inalámbrica entre el usuario y el registrador, pudiendo visualizar e importar toda la información acontecida en el centro supervisado, de una forma remota. Evidentemente, al igual que en la versión estándar, EDS-3G puede estar conectado de forma automática a un software de centralización de datos superior, en el caso que el número de centros sea múltiple, pudiendo así facilitar la gestión centralizada de los datos.

Cabe destacar que ambas referencias disponen de forma estándar, de un servidor de comunicación XML, poniendo a disposición de los posibles integradores, toda la información relativa a variables en tiempo real, consulta de históricos, estado de alarmas, etcétera. Las principales características de ambos equipos son: • Registro de históricos procedentes de analizadores o contadores de energía.

• Visualización almacenados, pudiendo generar tablas y gráficos con un sencillo navegador Web. • Visualización en tiempo real de las principales variables eléctricas • Sistema de registro y visualización de alarmas o eventos de la instalación.

• Posibilidad de envío de correos electrónicos, ante incidencias acontecidas en la red.

Y un largo etcétera.

Las principales aplicaciones: Centros de repetición (sector Telecom) Utilizando la propia infraestructura de comunicación, EDS le permite visualizar el consumo general de todos sus contratos de suministros, pudiendo llevar a cabo exhaustivas previsiones de tesorería. En caso necesario se podría incidir o tele gestionar, sobre las principales cargas de la instalación con el fin de optimizar el paro o

42

marcha de los equipos remotos (p.e. climatización).

Evidentemente, otro de los principales objetivos es conocer el estado de las protecciones, dado que de ello depende la continuidad del servicio del sistema de telecomunicación.

Sector bancario / grandes superficies Al igual que en el sector de las telecomunicaciones, mediante la utilización de la propia infraestructura de comunicación existente, el usuario podrá conocer de forma precisa el consumo energético por usos (climatización, frío industrial, iluminación, fuerza, etcétera).

Este conocimiento sobre el comportamiento de la instalación, permite al usuario establecer líneas base de consumo, y una comparación empírica, aplicando y comparando ratios de consumo entre diferentes centros (p.e. kW-h/m2).

A la vez, dicho sistema puede servir como herramienta de auditoría continua, para conocer el estado de la carga reactiva de la instalación, y avisar antes de caer en una penalización en factura, así como conocer el estado de presencia de armónicos, por la instalación de cargas no lineales.

Otras instalaciones sensibles de utilizar dicho sistema pueden ser pequeñas industrias manufactureras, estaciones remotas de bombeo, cadenas de tiendas, centros comerciales, y un largo etcétera.

Gestione sus instalaciones de una manera eficiente, aplicando soluciones que le permitan identificar, dónde y en qué tipo de uso se esta consumiendo la energía, aplicando acciones de eficiencia energética orientadas a la gestión de dichas fuentes de consumo.

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CLAVIJAS Y PROLONGADORES PARA USO EN CONDICIONES EXTREMAS Por: Departamento de Ingeniería - Electro Enchufe S.A.C. La Seguridad y Salud en el lugar de trabajo son claves para cualquier organización. Identificar peligros, prevenir riesgos y aplicar las medidas de control necesarias en el lugar de trabajo dice a los accionistas que se cumple con un número determinado de requisitos legales, dándoles confianza en una organización en cuestión.

Demostrar un claro compromiso con la seguridad del personal puede contribuir a que sus colaboradores estén más motivados, sean más eficientes y productivos. Menos accidentes significa un tiempo de inactividad menos caro para una organización. Además mejora la posición de responsabilidad frente al seguro.

La minería es una de las industrias más dinámicas que demanda a sus profesionales, técnicos, ingenieros y logísticos una correcta selección de equipos y accesorios para asegurar la continuidad operativa, la explotación puede ser subterránea o a tajo abierto, ambos escenarios requieren energía eléctrica para el accionamiento de máquinas que además son móviles y requieren conexión rápida y segura; estos deben ser seguros, robustos, con especificaciones técnicas reconocidas y garantizados por laboratorios internacionales de primer nivel.

Agarre óptimo gracias a su diseño ergonómico exclusivo.

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Clavijas y enchufes PowerTOP Xtra, extraordinariamente a prueba de resbalones, de golpes, totalmente protegido, para proporcionar un agarre aún mejor y una mayor resistencia contra impactos gracias a su exclusivo revestimiento de goma y a su superficie de contacto rugosa, característica que ofrece mayor protección y agarre; incluso trabajando con guantes y en condiciones de humedad, nieve o suciedad.

Dentro de estas vienen las pruebas de los esfuerzos continuos en frío, calor, polvo y agua, las que se realizan una y otra vez en los laboratorios de ensayos de MENNEKES; a continuación se certifican los productos por instituciones reconocidas según normas internacionales para que usted pueda confiar en ellos, en todo momento, en toda situación y en todo el mundo.

artículo técnico

Así mismo en los talleres y áreas de procesamiento fijo o temporal es necesario contar con enchufes y clavijas seguros y confiables que soporten constante manipulación a pesar de estar expuestos a extremas condiciones climáticas.

Otros aspectos a considerar son las operaciones en áreas explosivas y ambientes corrosivos o ácidos.

Hay que acertar en cada paso, especialmente en condiciones de extrema dificultad Las normas técnicas fijan reglas, criterios o características mínimas para legitimar la seguridad y la competitividad industrial del producto; MENNEKES, vigilando y buscando el cumplimento de las normas y medidas de seguridad del usuario con sus productos, expone a estos a pruebas de control de calidad en condiciones más extremas.

Las tomas y enchufes MENNEKES ofrecen protección extrema contra la corrosión en ambientes agresivos y con elevados niveles de humedad gracias a sus contactos niquelados. Más seguridad gracias a los soportes de contacto con alta resistencia al calor.

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INTRODUCCIÓN A LA SEGURIDAD EN MAQUINARIAS Por: Michel Pardo – FASGREL S.A.C. ¿Por qué debemos instalar sistemas de seguridad en máquinas e instalaciones industriales?

Debemos instalar sistemas de seguridad porque nos permitirán:  Evitar riesgos peligrosos para el hombre al manipular la máquina.  Evitar la puesta en marcha de la misma, en caso de fallo.  Asegurar que todos los elementos de seguridad funcionen correctamente.  Evitar los fallos sistemáticos.  Controlar los errores sistemáticos.  Controlar los fallos y errores aleatorios.

Realizando el análisis de riesgos de la máquina según la norma EN ISO 13849-1 o EN 62061, la categoría 2 o PLb de la norma EN-60204 nos dice: “...Para controlar los sistemas de seguridad se deben utilizar elementos redundantes y de eficacia comprobada...”

A1 A1 Y1 Y2

13 23 33 Y3

A1 A1 Y1 Y2 Y3

13 23 33 41

SUPPLY CONTROL-LOGIC

K1 Contactos de guía forzosa

K2

14 24 34 42

artículo técnico

A1 42 A2 A2 Contactos de guía forzosa

3 221-B-4

RESET

Contactos redundantes

ACTUADOR

UNIDAD EVALUADORA

NO

FUNCIONA ¿O.K.?

SI

DETECCIÓN DEL ERROR

SOLUCIÓN DE LA AVERÍA MAQUINARIA PREPARADA PARA COMENZAR A FUNCIONAR

Función parada de emergencia de WIELAND Se trata de una función de seguridad de la máquina, destinada a evitar la aparición de peligros y/o evitar los riesgos existentes que pudieran perjudicar a las personas, la máquina o el trabajo en curso.

Debe entrar en funcionamiento con una sola acción humana. Debe tener prioridad sobre las demás órdenes. Debe provocar y mantener el bloqueo mecánico del auxiliar de mando. Debe actuar de modo que se reduzca el riesgo de la mejor manera posible. El rearme sólo será posible mediante una acción manual.

La categoría de seguridad obtenida y el circuito de control del paro de emergencia pueden ser: Un canal

Doble canal

Doble canal con detección de cortocircuito

Autocontrol del equipo

14 24 34 Autocontrol del equipo

Elementos de eficiencia comprobada

Los elementos redundantes y de eficacia comprobada pueden ser los siguientes: Combinación de contactores, relés de seguridad, sistemas configurables de seguridad y PLC's de seguridad. Para que la máquina o instalación se ponga en marcha, la cadena de seguridad debe funcionar correctamente.

ACCIONADORES

UNIDADES EVALUADORAS

ACTUADORES

Pulsador de paro de emergencia

Combinación de contactores

Contactores

Sensores magnéticos

Dispositivos de seguridad

válvulas

Micros de Seguridad

Dispositivos configurables

Drive´s

Cortinas de seguridad

PLC´s de seguridad

etc.

Escáner Láser etc.

En caso que parte de esta cadena no funcione correctamente, el proceso no debe iniciarse o en su defecto pararse lo antes posible.

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ACCIONADOR

Categorías B, 1, 2

Categoría 3

Categoría 4

Los equipos y Dispositivos de Seguridad de Wieland, son recomendados especialmente por su eficacia comprobada, redundancia, detección parcial de fallos y capacidad de autocontrol.

Conector Modular FLEX (Potencia - Control - Comunicación)

Conectores Multipolares

BASIC

Conectores Multipolares

MINI de 3-4 Polos

Cortinas de

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DC

MATERIALES ELÉCTRICOS PARA ATMÓSFERAS GASEOSAS EXPLOSIVAS Por: Ing. Martín Alarcón Rodas - INSUCOR Instalaciones eléctricas en áreas peligrosas (excepto las minas con presencia de gas grisú) Clasificación de áreas peligrosas según normas IRAM – IAP – IEC 79-10/20.

A los fines de esta norma se aplican las definiciones y términos siguientes: 1. Atmósfera gaseosa explosiva: Mezcla de aire, en las condiciones atmosféricas, con sustancias inflamables que están en forma de gas o de vapor, en la que, después de la ignición, la combustión se propaga a través de la mezcla no consumida.

CLASES (GRUPO II)

T6

T5

T4

T3

T2

T1

Temperatura* superficial máxima

85 ºC

100 ºC

135 ºC

200 ºC

300 ºC

450 ºC

UL ha tomado de la norma IEC las mismas recomendaciones de marcado en los materiales eléctricos, donde los caracteres estarán en bajo relieve o en sobre relieve como parte de la fundición o moldeo o sobre una placa fijada con seguridad a la envoltura, sin que modifique el modo de protección. Ver Tabla 4 – Ejemplo de marcado.

2. Área peligrosa: Área donde está presente una atmósfera gaseosa explosiva, o se puede esperar que esté presente en cantidades tales como para requerir precauciones especiales en la construcción, la instalación y el uso de los materiales eléctricos.

1

3e

2 3

3f

3. Zonas: La áreas peligrosas se clasifican en zonas según la frecuencia de aparición y la duración de una atmósfera gaseosa explosiva. Ver Tabla 1 – Clasificación de zonas

4

5

3a

MATERIAL PELIGROSO

NORMAS AMERICANAS NEC

NORMAS EUROPEAS IEC

PRESENCIA DE MATERIAL PELIGROSO

Permanente

Zona 0 Zona 1

Puede Haber En Operación Normal

Clase I, División 2

Zona 2

No Hay o Por Cortos Períodos

Clase I, División 1

Zona 10

Permanente - Largos Períodos

Clase I, División 2

Zona 11

Por Cortos Períodos En Depósitos Sin Acumulación

Clase I, División 1

Zona 10

Permanente Largos Períodos

Zona 11

Por Cortos Períodos En Depósitos Sin Acumulación

Gas o Vapor

Polvo

artículo técnico

3d

Clase I, División 2

Los materiales eléctricos para atmósferas gaseosas explosivas se dividen en dos grupos:  Grupo I: Materiales eléctricos para minas donde puede haber gas grisú.  Grupo II: Materiales eléctricos para todos los emplazamientos con atmósferas gaseosas explosivas, distintos a los de las minas donde puede haber gas grisú.

Los materiales eléctricos del Grupo II están subdivididos de acuerdo a la naturaleza de la atmósfera gaseosa explosiva para el cual están destinados. La subdivisión está indicada con las letras: A, B y C. Los materiales rotulados, IIB son apropiados para las aplicaciones que requieren materiales del Grupo IIA. En forma similar, los materiales rotulados IIC son apropiados para las aplicaciones que requieran materiales del Grupo IIA y Grupo IIB. Tanto las nomas UL (americana) como la IEC (de la comunidad europea CENELEC) son perfectamente compatibles con los modos de protección a prueba de explosión.

Inicialmente había diferencias de nomenclaturas que daban lugar a interpretaciones erróneas, por ejemplo: al grupo de gases se los identificaba, según UL, con las letras: A, B, C, D; los cuales no se correspondían con la clasificación A,B y C de la normativa IEC. Con las modificaciones realizadas en los años 1996 en adelante, por la UL en su artículo NEC 505, se unificaron las nomenclaturas teniendo como base las empleadas en la normativa europea (IEC), (Ver Tabla 2 – Grupo de gases).

Gas representativo

Europa Argentina Norte América IRAM-IAP-IEC 79-0 CENELEC EN 50 NEC ARTICULO 500 014 IEC 79-0 (CLASE 1)

Norte América NEC ARTICULO 505 (nueva nomenclatura 1996)

Corriente Mínima de Ignición

ACETILENO

IIC

IIC

A

IIC

24 (mA)

HIDRÓGENO

IIC

IIC

B

IIC

21 (mA)

ETILENO

IIB

IIB

C

IIB

80 (mA)

PROPANO

IIA

IIA

D

IIA

300 (mA)

Para los materiales eléctricos para atmósfera gaseosa explosiva, las clases de temperaturas T1 a T6 corresponden a la clasificación de materiales eléctricos de acuerdo a su temperatura superficial máxima. Ver Tabla 3 – Clases de Temperaturas.

56

6

3c

Clase I, División 1

Fibras Volátiles

3b

1.

2.

3.

Nombre del fabricante o una marca registrada.

Designación del tipo dada por el fabricante.

Marcado según certificado expedido por autoridad nacional certificante.

3.a. Símbolo que indica que el material ha sido construido y ensayado para uso de una atmósfera gaseosa explosiva.

3.b. Símbolo que indica tipo de protección utilizado.

3.c. Símbolo del grupo del material eléctrico para atmósfera gaseosa explosivas con ausencia de gas grisú (Ver Tabla 2).

3.d. Símbolo del grupo de gases clasificados de acuerdo a su peligrosidad (Ver Tabla 2).

3.e. Símbolo de extensión del Grupo B donde se está incluyendo al hidrógeno, gas perteneciente al Grupo C (Ver Tabla 2).

3.f. Símbolo que indica la temperatura superficial máxima del equipo (Ver Tabla 3).

4. Nombre de la autoridad nacional certificante y la certificación de referencia.

5. Número de serie para la identificación de los períodos de fabricación.

6. Recomendación de seguridad.

En nuestro país, las normas más representativas a las cuales nos regimos en nuestras evaluaciones de seguridad en instalación de equipos son UL (NEC 505) e IEC (CENELEC 79-0 y 79-1). Por lo leído en este artículo ambas entidades UL e IEC son equivalentes y congruentes en todo aspecto en sus evaluaciones.

Los equipos fabricados por GEVELUX han sido homologados bajo las normas IEC (norma Europea).

IEC CENELEC 79.0 IEC CENELEC 79.1

IRAM-IAP-IEC 79.0 (GENERALIDADES) IRAM-IAP-IEC 79.1 (ANTIEXPLOSIVO)

IRAM:Instituto Argentino de Normalización y Certificación.

IAP: Instituto Argentino de Petróleo.

INTI:Instituto Nacional de Tecnología Industrial.

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industria al día

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EECOL ELECTRIC ahora forma parte de WESCO Internacional.

Con la adquisición, empresa de distribución de equipos eléctricos canadiense se proyecta a convertir en líder del mercado peruano.

Actualmente, el mercado peruano de distribución eléctrica ha crecido debido al auge económico, lo cual ha generado el ingreso de nuevos competidores. Ante ello, la operación EECOL Electric WESCO viene mejorando constantemente sus procesos internos para mantener el nivel de excelencia que los diferencia de otras empresas, tanto en la atención de sus clientes, el asesoramiento técnico, la velocidad de respuesta, la prontitud en las entregas en las sucursales ubicadas estratégicamente en ciudades claves del interior del país.

EECOL Electric Sudamérica espera duplicar sus ventas para el 2015 con el soporte operacional de WESCO, además de extender las ventas minoristas a clientes industriales, de energía y construcción, y de ampliar la cobertura a través de más sucursales en las principales ciudades y polos de desarrollo de Perú. Hoy en día, la empresa opera en Lima, Arequipa, Trujillo, Piura y Cajamarca.

Visita de CEO John J. Engel reafirma el compromiso con el país

Lima, junio de 2013.- WESCO International, proveedor líder de distribución de productos eléctricos en los Estados Unidos que factura 7.5 billones de dólares al año, adquirió recientemente a la empresa canadiense EECOL Electric Limited, cuya operación en Sudamérica tiene presencia en Perú, Chile, Argentina y Ecuador. Ésta representa la adquisición más importante en la historia de WESCO por lo que ahora se enfocarán en integrar y reforzar sus operaciones en la región, mientras evalúan nuevas oportunidades de negocio.

‘‘Es una oportunidad increíble de crecimiento como compañía, ya que el posicionamiento logrado en el mercado minero industrial en estos años se potenciará con la capacidad financiera y logística de uno de los distribuidores de materiales y equipamiento eléctrico más grandes de Estados Unidos, logrando una complementación que nos permitirá ser líderes en el rubro de distribución de equipos y soluciones eléctricas’’, sostuvo por su parte, Fernando Guzmán, Gerente General EECOL Perú.

Fundada en 1919, EECOL Electric es una de las principales distribuidoras de línea completa de equipos eléctricos, productos y servicios de Canadá. Su sólido negocio, le valió abrir 20 centros en Sudamérica con una base de depósitos dedicada a prestar servicios a clientes industriales, petroleros, gasíferos, mineros, de servicios y de la construcción comercial y residencial. ‘‘EECOL es una empresa sólida con una larga y exitosa trayectoria en producir crecimiento y ganancias en las ventas por sobre el nivel del mercado. Tenemos mucho respeto por la cultura de ventas y la excelente capacidad de servicio al cliente como así también las asociaciones con los proveedores de EECOL, lo cual complementa a WESCO muy bien. La adquisición de EECOL pretende expandir la presencia de WESCO a nivel mundial y afianza nuestra huella y capacidad internacional específicamente en Sudamérica’’, sostuvo John J. Engel, presidente y CEO de WESCO, en referencia a la compra de la compañía canadiense.

En el Perú, EECOL inicia sus actividades en el 2002, siendo la primera transnacional del segmento de distribución de materiales eléctricos en ingresar al mercado peruano. Actualmente se ubica entre las 3 empresas más importantes del rubro, pero tras el respaldo que le brinda ser parte de WESCO apunta a convertirse en los primeros del segmento en un período de 3 años.

Para mayor información visite la página web: www.eecol.com.pe Contáctenos al e-mails: lima@eecol.com.pe

ARRANCADORES DE ESTADO SÓLIDO PARA MOTORES DE ROTOR BOBINADO Por: Departamento de Ingeniería – Equipamiento – Eecol Electric Como arrancadores de motores de Rotor Bobinado (WRIM), tradicionalmente se han empleado engorrosos sistemas electromecánicos que requieren constantes cambios de contactos. En la actualidad, existe una alternativa sencilla rentable: los Arrancadores de Estado Sólido BENSHAW. Los motores de Rotor Bobinado (Wound-Rotor Induction Motor o WRIM) difieren ligeramente de los motores de inducción "Jaula de Ardilla", encontrándose la principal diferencia en los niveles de torque que éstos pueden generar y el circuito aplicado al rotor del motor (resistencia rotórica y un contactor de cortocircuito).

artículo técnico

Mediante la inserción de la resistencia en el circuito del rotor (en serie con los bobinados), podemos obtener el aumento del "deslizamiento" del motor, multiplicando el torque de arranque y la reducción de corriente (inrush). A medida que el motor aumenta la velocidad, la resistencia disminuye mediante pasos, logrando como resultado la velocidad máxima del equipo. Una vez que se elimina por completo la resistencia, el deslizamiento se reduce al mínimo, mejorando drásticamente la eficiencia de funcionamiento del motor.

Resistor Bank Assembly

Line Input

Solid State Reduced Voltage Starter

Wound Rotor Motor

Bypass Timer

SC

Shorting Contactor

Figura 2

El arrancador tiene la capacidad de generar rampas de aceleración del motor, modificando la velocidad de deslizamiento (determinado por el valor de la resistencia), y luego, mediante una señal del partidor, se activa el contactor de cortocircuito, obteniendo que el motor alcance su máxima velocidad (mínimo deslizamiento, máxima eficiencia).

Esta configuración proporciona todas las protecciones electrónicas del motor, disminuye los pasos de arranque, manteniendo un alto torque y una baja corriente de arranque igual que los partidores electromecánicos comúnmente empleados, pero sin la necesidad de realizar mantenimientos constantes.

Las aplicaciones típicas que se hallan en la gran Minería y en plantas industriales, se basan en sistemas electromecánicos bastante complejos y engorrosos. Éstos consisten en aplicar plena tensión (Full Voltage) al estator de motor; en adición, se utilizan contactos que van progresivamente cortocircuitando los pasos de resistencia a medida que el motor acelera. Estos contactos electromecánicos requieren un mantenimiento periódico y constante, lo cual se traduce en gastos excesivos (Ver figura 1).

Resistors

Line Input

Wound Rotor Motor

Shorting contacts

Figura 1

68

En la actualidad, existe una alternativa sencilla y rentable al uso de los mencionados sistemas: Un Arrancador de Estado Sólido aplicado al estator del motor, junto a una resistencia rotórica de magnitud acorde a la aplicación (Ver figura 2).

Dado que la resistencia del rotor debe ser compatible con las características del rotor del motor y la aplicación, a continuación se presentan los datos necesarios para especificar (de manera aproximada) la solución adecuada para cada caso:      

Potencia Nominal del motor y RPM. Voltaje y Corriente nominal (Estatórica).

Voltaje y Corriente Rotórica (voltaje secundario).

Ciclo de trabajo.

Aplicación.

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WESTINGHOUSE, MÁS DE UN SIGLO MOVIENDO LOS ENGRANAJES DEL MUNDO Por: Julio Castillo Sal y Rosas - Alltronics Perú S.A.C. Westinghouse Electric, compañía americana fundada en 1886 como Westinghouse Electric Company y después renombrada como Westinghouse Electric Corporation por George Westinghouse.

La compañía fue pionera en el transporte a larga distancia de electricidad y el transporte eléctrico de alta tensión.

Westinghouse Electric recibió los derechos para la primera patente para el transporte eléctrico de corriente alterna de Nikola Tesla y dio a conocer la tecnología de iluminación en Great Barrington, Massachusetts, USA. Además de George Westinghouse, ingenieros que trabajaron para la compañía incluyeron a William Stanley, Nikola Tesla, Oliver B. Shallenberger, Benjamin Garver Lamme.

parte del mundo bajo el nombre de Westinghouse Motor Company.

En 1995, el papel de TECO cambió de inversor-proveedor, a propietario-proveedor con la adquisición de toda la tecnología, experiencia y acciones de Corporación Westinghouse Electric, pasando a ser una empresa conjunta.

En ese sentido, TECO tomó la decisión de fabricar productos más estandarizados bajo normas UL y NEMA en la planta de Round Rock - Texas USA con el fin de reducir plazos de entrega para el mercado Norte Americano y Latinoamericano.

Esto dio lugar a una importante inversión de dinero en las instalaciones de la planta matriz de Texas USA. En 1997 se tomó la decisión de cambiar el nombre de la compañía de Westinghouse Motor Company (WMC) por TECO-Westinghouse Motor Company (TWMC).

artículo técnico

En 1999, TECO-Westinghouse Motor Company apertura la División Controles en Round Rock – TEXAS USA, para desarrollar y ensamblar variadores de frecuencia y productos de control de arranque suave de motor bajo el nombre de TECO-Westinghouse Motor Company (TWMC).

Hoy en día, TECO-Westinghouse Motor Company está en una posición única, capaz de proporcionar motores de alta calidad, generadores, y soluciones de energía, y todo desde la sede matriz en Round Rock, Texas USA.

La compañía es también conocida por sus contribuciones en las cápsulas del tiempo durante las Ferias Mundiales de Nueva York de 1939 y 1964.

Con más de 100 años de experiencia en el diseño de motores para aplicaciones industriales, TECO-WESTINGHOUSE es un importante proveedor mundial de motores AC, DC, generadores y Variadores de Velocidad.

TECO Westinghouse Motor Company (TWMC) se estableció en 1988 como una empresa conjunta entre Westinghouse Electric y TECO Electric y Machinery Co., Ltd. En virtud de este acuerdo, Westinghouse Motor Company (WMC) diseñó y fabricó gran medida de productos en AC y DC en su planta matriz de producción de Texas USA, mientras que, productos personalizados fueron fabricados en las modernas instalaciones de fabricación de TECO en Taiwán, WMC de USA, proporciona el diseño, elaboración, montaje final y las pruebas de estos productos.

WMC comercializa, vende y distribuye estos productos en todo el mercado norteamericano, latinoamericano y

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Esta capacidad, combinada con nuestros recursos globales de fabricación y la posición exclusiva de TECOWestinghouse Motor Company para servir a todas las necesidades de nuestros clientes y hacer realidad un saludable retorno de la inversión de nuestros clientes y/o usuarios. !TECO-WESTINGHOUSE, más de un siglo de experiencia moviendo los engranajes del mundo!

Usted puede disponer de la calidad de nuestros variadores de velocidad TECO-WESTINGHOUSE, en Perú a través de nuestro distribuidor exclusivo, ALLTRONICS PERÚ S.A.C.

DESCARGAS PARCIALES EN MÁQUINAS ROTATIVAS Por: Ing. Alfredo Castro Meléndez – T&D Electric S.A.C. Existen muchas maneras de realizar ensayos de Descargas Parciales en motores y generadores de media tensión (2300 VAC a más) o máquinas rotativas en general. Dependiendo de la criticidad y de la disponibilidad de la máquina eléctrica se puede implementar una estrategia óptima de mantenimiento. A continuación una breve descripción de las estrategias: Ensayos de Descargas Parciales fuera de línea Este tipo de ensayos se lleva a cabo con la máquina rotativa fuera de servicio y el procedimiento de medida conlleva a energizar el aislamiento eléctrico de la misma, ya sea fase por fase o las tres fases a la vez hasta la tensión de ensayo. Dependiendo de la capacitancia del aislamiento y de la potencia de la fuente de alto voltaje AC, se debe considerar el uso de un reactor o resonador inductivo de manera de compensar la corriente capacitiva generada en una muestra (aislamiento) de gran tamaño.

Es muy usual aprovechar una intervención de este tipo para realizar paralelamente los ensayos de capacitancia y de tangente delta o factor de potencia. Estos ensayos suelen ser programados anualmente o hasta cada 3 o 5 años, dependiendo de las horas de funcionamiento de la máquina rotativa.

Por la naturaleza del ensayo fuera de línea, la energización se lleva a cabo sobre todo el sistema de aislamiento, llamándose a esto una exigencia rectangular ya que la distribución de tensión es por igual en todo el sistema de aislamiento de la máquina rotativa bajo ensayo, es decir, es la misma exigencia al aislamiento eléctrico desde la primera hasta la última bobina de cada fase. A diferencia de un ensayo en línea y de la naturaleza de una operación normal en la que las áreas de aislamiento eléctrico de las bobinas cercanas al neutro no son expuestas a toda la amplitud de la alta tensión, ya que la mayor distribución recae sobre las áreas de aislamiento o bobinas cercanas a la entrada de fase, llamándose a esto una exigencia triangular.

Por tanto, es muy frecuente que los ensayos fuera de línea indiquen mayores valores de magnitud de descargas parciales que los ensayos en línea.

Acopladores Capacitivos Monitoreo continuo en línea de Descargas Parciales Para un seguimiento más cercano de la evolución de la degradación de un sistema de aislamiento eléctrico, el monitoreo continuo en línea será el elegido. En este caso un equipo detector de Descargas Parciales propuesto, es conectado a los acopladores capacitivos permanentemente instalados.

Con esto se logra que el instrumento de medida monitorice continuamente los canales de entrada de la actividad de Descarga Parciales y genere alarmas en caso que los niveles máximos de umbral sean superados. El instrumento puede ser insertado en cualquier red industrial vía una conexión módem o vía una interface TCP/IP ya sea para acceso Intranet y/o Internet.

Además del monitoreo de la actividad de las Descargas Parciales y de las cantidades derivadas como el promedio de la corriente de las descargas, el instrumento propuesto ofrece interfaces 4-20 mA., las cuales aceptan información adicional en la máquina a monitorear tales como temperatura o carga. Estos parámetros adicionales son grabados localmente en el instrumento. Otra idea es aprovechar los transmisores 4-20 mA. y poder integrar la data obtenida a un sistema PLC o Scada.

artículo técnico

Generalmente la medida de los ensayos fuera de línea no simulan verdaderamente la condición en línea, sin embargo, con los ensayos fuera de línea la dependencia de voltaje de la actividad de las descargas parciales puede ser medida, estudiada y correlacionada con medidas adicionales de ensayos. De esta manera se hace posible determinar el margen de seguridad de un defecto en específico.

Equipo de monitoreo en línea continuo, ICM monitor.

Generators

G1 ®

ICM monitor

TCP/IP Intranet

Ensayo fuera de línea con el rotor desmontado.

Ensayos de Descargas Parciales en línea Dada la naturaleza del ensayo, éste se realiza con la máquina en funcionamiento o en servicio. Adicionalmente, se debe realizar una medida de calibración del aislamiento durante la instalación de los acopladores capacitivos, los cuales en este caso serán permanentes a diferencia del ensayo fuera de línea que son temporales. Mayormente los acopladores capacitivos son utilizados para capturar las señales de Descargas Parciales y alternativamente se pueden utilizar en los terminales de línea, transformadores de corriente de alta frecuencia o bobinas Rogowski.

Dado que las mediciones en línea son tomadas bajo condiciones de operación normal de la máquina, los efectos térmicos, las fuerzas electromecánicas y la distribución normal de tensión deben ser tomadas en cuenta.

Los ensayos de Descargas Parciales en línea deberían ser realizados cada 2 o 3 meses y en caso que se identifique un defecto, se debe seguir la evolución del mismo con intervalos de ensayos mucho más cortos. Es esencial también tomar en cuenta las condiciones de ensayo tales como carga o temperatura de la máquina rotativa de modo que se puedan comparar los resultados.

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G2

Couplers

Local PC: ® ICM monitor Software TCP/IP Intranet Monitoring Center ® ICM pilot S/W

Estructura de un sistema de monitoreo en línea continuo

Ref: Partial Discharge Diagnostic of Motor Defects by Detlev W. Gross – Power Diagnostix System GmbH. – Nordic Insulation Symposium – June 2003.

industria al dĂ­a

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CALIDAD DE ENERGÍA ELÉCTRICA Notas de aplicación de FLUKE - Ferrier S.A. Los problemas de calidad eléctrica pueden provocar el funcionamiento incorrecto de procesos y equipos o llegar a la interrupción de los mismos. Y las consecuencias de esto varían desde el costo excesivo de la energía hasta el cese completo del funcionamiento. Obviamente la calidad eléctrica es crítica.

Costos de la energía Para reducir la factura de electricidad, usted tendrá que registrar los patrones de consumo y ajustar el sistema y el tiempo de las cargas para reducir uno o más de los siguientes factores: 1. Uso de energía activa (kWh).

2. Las penalizaciones por el factor de potencia 3. Estructura de cargos adicionales por demanda pico.

artículo técnico

Hasta ahora, calcular el costo de las pérdidas de energía ocasionadas por problemas de calidad eléctrica era una tarea para ingenieros expertos. El costo de las pérdidas solo podía calcularse mediante métodos numéricos complejos, es decir, no era posible realizar una medición directa y una cuantificación económica de las pérdidas. Con los algoritmos patentados que utiliza el producto 435 Serie II de Fluke, las pérdidas ocasionadas por los frecuentes problemas de calidad eléctrica, como los armónicos y el desequilibrio, pueden medirse de forma directa. Al introducir el costo de la energía eléctrica en el instrumento, el costo es calculado directamente. Puede reducir el consumo de energía si elimina las deficiencias en su sistema de distribución.

Entre las fuentes de estas deficiencias se incluyen: Altos valores de intensidad de corriente en el conductor neutro, causado por desequilibrio de cargas y armónicos "Triplen".

Transformadores con cargas pesadas, en especial los que producen cargas no lineales. Motores viejos, accionamientos viejos y otras cuestiones relacionadas con motores. Señales eléctricas muy distorsionadas, que pueden provocar un calentamiento excesivo de los sistemas de alimentación eléctrica. Usted puede evitar penalidades económicas del factor potencia mediante la corrección del mismo. En general, esto se consigue instalando condensadores de corrección. No obstante, lo primero es corregir la distorsión del sistema: los condensadores presentan una baja impedancia a los armónicos e instalar correctores de factor de potencia inapropiados puede producir resonancia o quemar los condensadores.

Consulte a un especialista en calidad eléctrica antes de corregir el factor de potencia si existen armónicos en la instalación. Es posible reducir los cargos adicionales por exceder la demanda pico gerenciándola. Por desgracia, muchas personas pasan por alto uno de los factores fundamentales de este costo el efecto de una mala calidad eléctrica en los picos de consumo eléctrico y en consecuencia, no son conscientes de su impacto en una factura elevada.

Para determinar los costos reales de las cargas pico, necesita conocer tres datos: 1. El consumo de energía “normal”.

2. El consumo de energía “estable”.

3. La estructura de cargos adicionales por exceder la demanda pico. Al eliminar problemas de calidad de energía, se reduce el tamaño de las demandas de pico y de la base de donde se empiezan.

Ahorre dinero con la calidad eléctrica Ya ha conocido los costos de la mala calidad eléctrica. Ahora, debe aprender a eliminar dichos costos. Lo conseguirá si sigue estos pasos.

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Compruebe el diseño. Determine de qué modo su sistema puede soportar mejor los procesos y qué infraestructura necesita para evitar fallas. Verifique la capacidad del circuito antes de instalar un nuevo equipo. Vuelva a comprobar los equipos críticos después de realizar cambios de configuración. Cumpla las normativas. Por ejemplo, compruebe que su sistema de conexión a tierra cumple con la norma IEEE-142. Compruebe que su sistema de distribución de alimentación eléctrica cumple con la norma IEEE-141. Compruebe los sistemas de protección eléctrica.

Esto incluye la protección contra rayos, los supresores de sobretensiones permanentes y transitorias. ¿Cuentan con la especificación apropiada y están correctamente instalados? Obtenga datos básicos sobre todas las cargas. Esta es la clave del mantenimiento predictivo y permite detectar problemas antes de que ocurran. Piense en métodos de mitigación. Los métodos de mitigación de problemas de calidad eléctrica incluyen la corrección (p.ej., reparación de la conexión a tierra) o aceptar la situación (p.ej., utilizando transformadores clasificados K).

Considere acondicionar el suministro eléctrico e instalar una fuente de alimentación de reserva. ¿Está realizando pruebas y llevando a cabo inspecciones periódicas en los puntos críticos; por ejemplo, compruebe la tensión entre neutro a tierra y la corriente de tierra en las acometidas y los circuitos derivados críticos. Lleve a cabo inspecciones de los equipos infrarrojos de distribución. Determine las causas de las fallas para prevenir la recurrencia de las mismas. Use la función Monitor. ¿Puede detectar las distorsiones de tensión antes de que se sobrecalienten los motores? ¿Puede seguir la pista de los transitorios? Si no tiene instalado un sistema de monitoreo eléctrico, probablemente no verá los próximos problemas, pero sí verá la inactividad que producen. Llegado este punto, usted necesita determinar los costos de prevención y reparación para, a continuación, compararlos con los costos de la mala calidad eléctrica. Esta comparación le permitirá a usted justificar la inversión necesaria para solucionar los problemas de calidad eléctrica. Dado que esto debería ser un esfuerzo continuo utilice los instrumentos adecuados de modo que pueda realizar sus propias mediciones de calidad eléctrica y realizar monitoreos, en vez de subcontratar a otras empresas o profesionales. En la actualidad es sorprendentemente accesible y siempre es menos costoso que la inactividad.

Jr. Pietro Torrigiano 166 San Borja Telfs: 4750505 / 2232132 / 2232015 / 2268056 â&#x20AC;˘ Fax: 4753639 E-mail: ferrier@terra.com.pe â&#x20AC;˘ Web: www.ferriersa.com.pe

NUEVO DESARROLLO: TRANSMISOR DE PRESIÓN HART MODELO dTRANS p20 Por: Ing. Yerson Juarez V. – Especialista del Area de Ingeniería de Marpatech S.A.C. JUMO GmbH (de Alemania) ha desarrollado una versión mejorada de transmisor de presión inteligente (Hart) para responder a las necesidades de planta y de proceso, que tienen amplio uso en la industria minera, petrolera, energía, alimentos y farmacéutica. Los nuevos transmisores de presión modelos dTRANS p20 y dTRANs p20 Delta, tiene como ventajas y características más resaltantes, las siguientes: • Nuevo diseño de cabeza rotable, que permite facilidad para la instalación con giro de +/- 170º para rotar el indicador sin necesidad de aflojar la conexión a proceso (eliminando el problema de fugas). Así mismo, el indicador puede ser rotado a 90º. Es posible así realizar el mejor ajuste de la conexión al proceso sin preocuparse si la indicación quedará desalineada o al lado opuesto del operador.

• Fácil intercambio de la parte electrónica y la parte del sensor, por lo tanto no hay que cambiar todo el instrumento.

• Con un alojamiento en acero inoxidable, y puede ser Sanitario, Grado IP 67 (Sumergible hasta por 6 meses), o caja explosión proof Clase 1 Div 1 (como un perfecto complemento al lazo IS en áreas peligrosas).

artículo técnico

• Programación mediante botón rotatorio (rotary knob) en la parte exterior del alojamiento, que evita la necesidad de abrir el equipo para la calibración y de exponer la electrónica al medio y perder la clasificación.

Y otras características mejoradas como: • Precisión de 0.05 %.

• Resiste hasta 120 ºC la versión estándar y la mejorada hasta 200 ºC. • Indicación local de la temperatura del medio, en ºC, max y min.

Permitiendo así tener también la lectura de la temperatura del fluido como una referencia adicional y la máxima y mínima presión para detectar golpes de ariete, caídas de presión u otros problemas operativos.

Estas además de otras características y ventajas para aplicaciones especiales.

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industria al día

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REDUCCIÓN DE LA “DEMANDA ARTIFICIAL” Numasizing es una técnica patentada por NUMATICS que permite usar el aire comprimido de una manera más eficiente al realizar el ensamble de un circuito neumático, así como las presiones que se van a seleccionar para optimizar el uso. Numasizing evita la necesidad de estar especulando sobre el tiempo de activación del actuador así se someta a cargas diferentes.

A diferencia de otros programas de dimensionamiento, Numasizing no tiene sus raíces en modelos teóricos o matemáticos, se basa en los resultados de más de 250 mil pruebas accionamientos de actuadores neumáticos. La base de datos de Numasizing incluye actuadores de diámetros de 3/8” a 14” operando en conjunto con conexiones válvulas y tubería de diferentes diámetros y longitudes.

Los actuadores se sometieron a cada concebible combinación de dual presión/carga factible, por consiguiente está “incorporada la experiencia” que permite a Numasizing proponer componentes neumáticos y predecir presiones confiables de operación.

diámetro adecuado del cilindro es de 1.75”, la presión de extensión igual a 64.7 psi, la presión de retracción igual a 0 psi, diámetro óptimo del conductor igual a 5/16 OD tubo de nylon, una válvula más pequeña de la serie 2005 con un Cv igual a 0.5.

artículo técnico

El objetivo de cualquier diseño neumático es optimizar los componentes y cumplir con los objetivos del cliente.

Maximizar la productividad de la máquina puede requerir válvulas más grandes que operan a mayores presiones.

Si la prioridad es la reducción de tamaño de componentes maximizando la productividad o eficiencia del aire comprimido, es posible determinar el componente adecuado con las dimensiones, presiones de trabajo con la configuración óptima.

Desafortunadamente no hay configuración ideal o las presiones para satisfacer todos los objetivos.

En un análisis reciente de Numasizing, nuestro equipo se centró en una aplicación de un cilindro y una válvula dentro de un sistema de manejo de materiales, el sistema opera dos turnos por día, la válvula opera un cilindro de carrera de 6” montado verticalmente que levanta una carga de 60 libras que usa 40 libras de accesorios de manipulación en total 100 libras, el tiempo se desglosa en 0.5 segundos de ascenso, 0.2 segundos en parada, 0.5 segundos de descenso y otro 0.1 segundo de parada antes de reiniciar el ciclo, la válvula se monta a 72 pulgadas del actuador; estos son los detalles fijos, todo lo demás está adecuado al tamaño. Las preguntas fueron: ¿Qué diámetro de cilindro se debe usar?, ¿Qué diámetro y longitud de conductor (manguera o tubing)?, ¿Qué presiones de trabajo?, y así sucesivamente.

La encuesta indicó que el diseño existente utilizaba una válvula Numatics MK15 con un coeficiente de flujo Cv: 1.5, operando a un cilindro de 2” de diámetro, presión de extensión y retracción de 60 psi, conductor de 1/2” de diámetro. Luego del análisis Numasizing determinó que el 78

Mientras que los resultados mostraron que ambos circuitos satisfacían los tiempos del ciclo descrito y la operación, una de las herramientas de Numasizing predijo el costo del aire consumido de 116.00 USD mientras que en el diseño inicial el consumo era de 209.00 USD una reducción del 44% del costo del aire comprimido.

Cuando el aire es normalmente el más alto gasto de operación de planta de fabricación, la reducción de la demanda de aire comprimido puede generar como beneficio una recuperación de la inversión dramática.

Numasizing puede ayudar a reducir la “demanda artificial” (aire consumido pero no aprovechado) presente en la mayoría de las aplicaciones.

Autor: Clint Hodge, ASCO NUMATICS, Emerson Industrial Automation.

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industria al dĂ­a

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SISTEMA DE SUPERVISIÓN DE CONSUMO ENERGÉTICO CON REGISTRO DE DATOS HISTÓRICOS Por: División de Ingeniería y Proyectos - Fumalux S.R.L. Introducción La industria nacional se ha desarrollado en casi todos los rubros de una manera muy rápida en los últimos años, por lo que cada vez les resulta más complejo la optimización, no sólo de sus procesos, sino de su consumo energético a todo nivel. Es por esto que el empleo de equipos de monitoreo energético resulta cada vez más necesario en este afán de dar un mejor uso a la energía.

artículo técnico

El uso de los Dispositivos de Monitoreo SENTRON PAC 4200 de SIEMENS en una planta papelera, nos facilitó la labor de la supervisión de la energía consumida desde las mismas subestaciones, y su integración con un Controlador SIMATIC S7 1200, mediante Modbus TCP, nos permitió el registro de históricos mensuales para un posterior análisis más detallado.

Figura 1. Sub-estación eléctrica

Monitoreo de consumo energético El mal uso de la energía en las plantas puede llegar a representar grandes pérdidas. Ésta es la principal razón por la que la industria busca optimizar su consumo de energía.

El SENTRON PAC 4200 de SIEMENS ofrece la fiabilidad necesaria para supervisar más de 200 parámetros, desde aplicaciones locales de baja tensión hasta el monitoreo de la alimentación de sub-estaciones, como en nuestro caso.

Su capacidad para comunicarse a través de Modbus TCP, a través de su puerto integrado, o mediante PROFIBUS-DP o Modbus RTU, mediante módulos de expansión, le brindan la flexibilidad necesaria para comunicarse con todo tipo de dispositivos de control y supervisión, así como a la red de la planta. Es mediante Modbus TCP que logramos comunicar los PAC 4200 con el SIMATIC S7 1200, de tal manera que el controlador verifique de manera constante los niveles de energía consumidos en las sub-estaciones.

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Figura 2. SENTRON PAC 4200

Registro de datos históricos Una de las características de uso diario en los controladores es la posibilidad de generar históricos de datos (DataLoggs).

En el caso del controlador SIMATIC S7 1200 de SIEMENS, estos son generados en formato CSV, el cual es compatible con plataformas tan comerciales como el mismo Microsoft Excel y los mismos pueden ser extraídos mediante la tarjeta de memoria o, como en nuestro caso, mediante la página web embebida que poseen todos los controladores de esta familia.

Figura 3. SIMATIC S7 1200

La única limitación de estos archivos es el espacio de memoria que emplea, pues tiene como límite la mitad de la memoria de carga, sin embargo esto sólo será un impedimento si el histórico a almacenar posee una gran cantidad de registros para un extenso número de variables.

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MOTORES NEMA PREMIUM® DE SIEMENS PARA LA INDUSTRIA MINERA Por: División de Ingeniería & Proyectos - GRAMSA Distribuidora Las nuevas líneas de motores NEMA de Eficiencia Premium de Siemens con carcasa de fundición de aluminio y fundición gris han sido desarrolladas para ofrecer la robustez de desempeño y una eficiencia operativa excepcional para reducir aún más los costos en el consumo de energía eléctrica de su Planta.

Los Motores de Alta Eficiencia Nema Premium® de Siemens cumplen y, con frecuencia, superan los requerimientos de eficiencia de la nueva norma NOM-016. Asimismo, están diseñados para ser resistentes en el trabajo extremo y operar eficientemente en sectores como la Minería, Fundición e industria en general.

Cada motor NEMA Premium® de Siemens es una combinación de características y materiales cuidadosamente seleccionados para proporcionar un motor confiable, eficiente y durable. Cada componente es un ejemplo de excelente diseño, mano de obra calificada y valor agregado, cojinetes antifricción de alta capacidad, rotor balanceado dinámicamente, bobinado de cobre y aislamiento superior. A continuación les mostramos la gama de motores NEMA Premium® de Siemens.

artículo técnico

Motor NEMA PREMIUM GP100 – Uso General Los motores GP100 son ideales para aplicaciones bajo techo o a la intemperie en atmósferas que contienen humedad, polvo o arena. Estos motores son ideales para aplicaciones en equipos de manejo de materiales, bombas, ventiladores, compresores y aplicaciones generales. NEMA PREMIUM GP100 con rotor de aluminio (Carcasa fundición gris y de aluminio).

Especificaciones técnicas • 1 a 200 HP. • Factor de servicio de 1.15, a 40ºC. • 2, 4, 6 y 8 polos.

• Trifásicos, 60 Hz, 208-230/460 V. • Cumplen o exceden con estándares de eficiencia NEMA Premium®.

• Aislamiento clase F, elevación de temperatura Clase B @1.0 F.S. • Diseño NEMA B, servicio continuo cumplen con estándares de eficiencia NOM-016-ENER 2010 / NEMA Premium® efficiency.

• Disponible en armazones desde 143T hasta 256T. • Ventilador de Policarbonato, Patas de fundición gris, tornillo a tierra de carcasa.

Especificaciones técnicas  1 a 300HP.  3600, 1800, 1200, 900 RPM.  Carcasas 143T-S449T TEFC.  3 fases, 60 hertz, 230/460 y 575V.  Certificación UL.  F.S. 1.0 , 40°C ambiente, Aislamiento clase F.  NEMA diseño B, operación contínua.  Codigo de temperatura T3C.  Adecuado para uso en Areas clasificadas : Clase I, Grupos C&D; Clase II, Grupos F&G.  Uso con VFD : VT 20:1 ; CT 10:1.

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ELECTRIC MOTOR FOR HAZARDOUS LOCATIONS OPERATING TEMP 165° C CODEY 3D

CLASS I GROUP D AND CLASS II GROUP E AND CLASS II GROUP G

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Ahorro en consumo de energía eléctrica - Menores costos de operación El programa de ahorro de energía SinaSave nos permite ver lo importante que es el tema de la eficiencia en los motores. En el mismo podemos calcular los ahorros y el tiempo de recuperación, de la inversión inicial. También el software es usado para ahorro de energía en variadores de velocidad.

“SinaSave Energy-saving program” puede ser descargado en forma gratuita en la siguiente dirección: www.siemens.com/energysaving

Motor SD 100 Premium Efficiency - IEEE841 Los motores TEFC SD100 IEEE841 cumplen o exceden los estándares de eficiencia energética IEEE841-2001. Son ideales para aplicaciones más demandantes con alta performance, operación a velocidad variable y prolongada vida útil. Estos motores industriales son ideales para uso en procesos químicos, minería, fundiciones, pulpa y papel, manejo de residuos y aplicaciones petroquímicas.

Especificaciones técnicas  1 a 400HP.  3600, 1800, 1200, 900 RPM.  Carcasas 143T-S449T TEFC.  3 fases, 60 hertz, 230/460V.  El más alto nivel de eficiencia en la industria, excede NEMA Premium.  F.S. 1.15 , 40°C ambiente, Aislamiento clase F.  NEMA diseño B, operación contínua.  Nivel de vibración 0.06 IPS.  Cumple y excede IEEE 841 TM-2009.  Cumple IP55 & IEEE 45 para uso marino.  Uso con VFD: VT 20:1 ; CT 10:1.

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Motor XP100 - A prueba de explosión (Ex Proof) Eficiencia Nema Premium a prueba de explosión, certificados por UL® clasificación de atmósferas explosivas. Son aptos para utilizarse en áreas peligrosas División 1, Clase I, Grupo D, Clase II, Grupo F & G. Son ideales en la utilización de aplicaciones como el procesamiento de químicos, manejo de granos y la industria de la pulpa y el papel.

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CALIBRACIÓN DE RTD's: SOLUCIONES EN PROCESOS TÉRMICOS Por: Ing. Víctor Rivera Galarza – Industrial Process Uno de los mayores problemas que aqueja a las industrias es la pérdida de precisión en los sensores de temperatura. Esto con lleva no solo una a una mala medición y a un control erróneo, sino a una pérdida para la empresa por la calidad de los productos. Para evitar esto, calibrar los sensores es de suma importancia, para ello es necesario lo siguiente: El termómetro de referencia será el que nos indique el valor “real” de temperatura que tiene la fuente de calor. Para esto es necesario tener en cuenta su intervalo de temperatura y su incertidumbre.

artículo técnico

Este termómetro se le conoce como SPRT (Standard Platinum Resistance Thermometer) siendo el más usado como termómetro de referencia en estos casos, debido a su resistencia de platino puro con aislación de alúmina pura, como el modelo SP-H01 de Heraeus.

El elemento sensor está protegido por una capa interna de cristal de cuarzo, que provee una excelente barrera contra la contaminación del alambre de platino.

Este termómetro tiene las siguientes principales características:  Intervalo de uso de: -40 a 420ºC  Resistencia nominal: 100 Ohm@ 0ºC  Coeficiente de temperatura: Tc=3850 ppm/K  Cable: Aislación de silicona, cobre torcido 4 x 24 AWG  Material de la vaina: AISI 316 Los indicadores, llamados también monitores, puentes termométricos o termómetros digitales, son aquellos que sirven para medir la resistencia o la tensión eléctrica del termómetro de referencia. El método más usado para medir la resistencia del RTD es el método de 4 hilos, con el cual se evita que la resistencia de los cables sea tomada en cuenta en la medición. En el siguiente esquema se muestra este método.

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En esta conexión se colocan dos terminales en una trayectoria de alta impedancia a través del dispositivo de medida mientras que los otros dos son sometidos a una fuente corriente, eliminando de manera efectiva los errores causados por la resistencia del elemento de conexión. Es importante que el indicador no aplique demasiada corriente al RTD, ya que esto podría provocar auto-calentamiento, lo cual a su vez provocaría errores en la calibración. Se recomienda que la corriente usada para los termómetros patrón deba ser de 1mA. Las fuentes de temperatura para calibración industrial son necesarias para recrear el ambiente de calibración; éstas pueden ser de baños líquidos o de bloque seco, en cualquier caso sus características deben ser:  Estabilidad y uniformidad acorde con la incertidumbre deseada (se recomienda una relación 10:1).  Intervalo de temperatura apropiado al intervalo deseado de calibración.  Suficiente profundidad para la inmersión de los termómetros.

Debido a la importancia que tiene la precisión en este tipo de procedimientos, es que se plantea el uso de termómetros patrones modelo SP-H01 de la marca Heraeus.

Haciendo Posible la Vida Moderna Transmisores de Presión Amplia gama de transmisores de presión, desde 250 mBar hasta 600 bar con temperaturas de trabajo desde -40°C a 125°C. Diseñados para uso en medición de procesos y en aplicaciones de control.

Utilizadas en procesos de regulación de temperatura en procesos industriales.

Contactores, relés térmicos, temporizadores

Siendo el ajuste manual y libre de energia eléctrica. Permite la regulación del caudal en sistemas de intercambiadores.

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Amplia gama de contactores, modelo CI6 al CI420, con rangos de corriente que oscila entre 6 y 420 Amp. AC3.

Válvulas Solenoides

Además, la gama incluye relés de sobrecarga térmica, modelos TI16C, TI30C y TI80 para la protección de motores de jaula de ardilla. Temporizadores electrónicos, para arranques estrella triángulo y procesos de máquinas.

Diseñadas para el uso en procesos industriales, con rangos de presión diferencial desde 0 hasta 60 bar. Con conexiones desde 1/8” hasta 4”. Para uso en agua, aceite, diesel, gas y aire comprimido.

Los accesorios incluyen una amplia selección de contactos auxiliares, enclavamientos mecánicos y elementos RC.

También contamos con sistemas certificados para zonas bajo riesgo de explosión.

Presostatos y Termostatos Nuestra gama de controles de presión y temperatura permiten el control y regulación de estas variables tanto en maquinarias como en procesos industriales. También utilizado como sistemas de alarma para prevenir fallas en los procesos. Ofreciendo confiabilidad y durabilidad a sus equipos.

Sensores de Temperatura Amplia gama de sensores de temperatura desde -80 a 600ºC en tipo PT100. Disponibles con transmisores de temperatura con salida de 4-20mA. Configurables mediante software.

Otros productos Controladores digitales, variadores de velocidad, controles de refrigeración.

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Pesado, sistemas de monitorización • Presión del cilindro • Presión de la bomba hidráulica • Temperatura del aceite

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Sistemas de aire comprimido • Control de carga y descarga • Admisión de entrada de aire • Purgado de condensados • Tratamiento de aire • Secadores refrigerativos

FERIA PERÚ PRODUCE SE CELEBRÓ CON ÉXITO

 En el marco de la Semana de la Industria, se organizó la I Feria Perú Produce,

considerada como la única y la más importante del sector industrial.  El presidente de la SNI, Luis Salazar, calificó a la feria como la primera piedra para el desarrollo de la industria.

“Un reto de la industria peruana es dejar de contribuir solo con el 16% del Producto Bruto Interno (PBI) para alcanzar niveles de entre 24% y 25%, tal como ocurre en países más desarrollados”, sostuvo el presidente de la Sociedad Nacional de Industrias (SNI), Luis Salazar Steiger, durante la inauguración de la Feria Perú Produce 2013.

A la ceremonia también asistieron el ministro de Comercio Exterior y Turismo, José Luis Silva Martinot; la viceministra de MYPE e Industria, Magali Silva; la gerente general de Plastic Concept, Luisa Mesones y el presidente del Comité Organizador, Eduardo de Melo.

Perú Produce se realizó del 05 al 08 de junio gracias a un esfuerzo conjunto de la SNI con la compañía Plastic Concept. Se trató de una feria sectorial, considerada como la única y la más importante a nivel nacional. Estuvo destinada a promocionar las diferentes empresas productivas de bienes y servicios del país, así como de incentivar el intercambio comercial, tecnológico, la inversión, la competitividad y la innovación en el sector.

“Perú Produce es la primera piedra para el desarrollo de la industria pues es la primera vez que se habló sobre la importancia de la industria y de lo que somos capaces de hacer los industriales. Quedó comprobado, con esta feria, que la calidad de productos que hacemos no envidia a ningún producto a nivel internacional, demostrando así que tenemos la capacidad de hacer las cosas bien”, anotó Salazar.

Señaló que eventos como estos son importantes para fortalecer la industria nacional, más aún en un contexto como el actual en el que viene registrando una desaceleración. Recordó que la industria cayó 0.2% en el primer trimestre debido —en su opinión— a la rigidez del régimen laboral y tributario.

Valor agregado es el motor del crecimiento “Con Perú Produce se logró generar conciencia de que el valor agregado en la producción industrial es el motor del

crecimiento sostenido del país”, destacó el titular de la SNI. Estimó que gracias a estas iniciativas, los envíos con valor agregado pueden pasar de representar el 15% del total exportado actualmente, al 80% en las siguientes dos décadas. En ese sentido, ratificó que existe la firme convicción del Estado por industrializar el país, y que Perú Produce 2013 y el Plan Nacional Industrial, elaborado por Produce —con el aporte de la SNI—, es prueba de ello.

“La elaboración de esta feria ha demostrado que cuando el Estado y el sector privado se unen se pueden lograr grandes cosas”, agregó el empresario.

Semana de la Industria Luis Salazar recordó que en el marco del aniversario por los 117 años de la SNI, se realizó la Semana de la Industria, la misma que comprendió una serie de actividades que tuvieron cabida del 05 al 13 de junio pasado.

“La primera de ellas fue la feria Perú Produce 2013, que fue considerada la primera feria de fabricantes de la Industria Nacional y sus proveedores. Además se realizó la Expo TLC, charlas técnicas y una rueda de negocios itinerante”, comentó el presidente de la SNI. Asimismo, se llevó a cabo el Foro Industrial: “El Rol de la Industria en la Sostenibilidad del Desarrollo” el pasado 10 y 11 de junio en las instalaciones de la Universidad de Lima, allí se analizó la importancia de la Industria en nuestro país así como también conocer la posición del Estado sobre las políticas que se seguirán para dinamizar e impulsar el desarrollo de este sector.

Finalmente tuvo lugar, como actividad principal, la ceremonia central de nuestro aniversario, realizada en nuestras instalaciones, y que contó con la presencia del presidente de la República Ollanta Humala Tasso, quien en su mensaje a los empresarios presentó los lineamientos del Plan Nacional Industrial Inclusivo.

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