Introducción
El sobrecalentamiento de los servomotores es un problema común en los sistemas industriales, que provoca pérdida de precisión, aumento de los costos de reparación y, en casos críticos, falla total del equipo. Este artículo examina el caso del sobrecalentamiento del servomotor Festo DGSL-20-100-PA, que provocó el fallo del equipo en la fábrica de Ucrania. El estudio se realizó como parte de un análisis sistemático utilizando datos empíricos, mediciones de temperatura y análisis de explosiones.
Descripción general del componente
El servomotor Festo DGSL-20-100-PA se utiliza en sistemas industriales para el control preciso de movimientos mecánicos. Se instala además de variadores que requieren alta precisión y velocidad de respuesta. El motor está diseñado para una potencia nominal de 20 kW, una corriente nominal de 100 A, con alta eficiencia y alta eficiencia.
Signos de eliminación
Los servicios técnicos descubrieron que la temperatura del motor durante la carga excedía los 110°C, lo que está más allá de los límites de los valores permitidos según ISO 13482:2015. Durante la eliminación, se observó una temperatura máxima de 135°C, lo que provocó que el sistema se apagara ante la señal del sensor de temperatura. Los datos de medición indicaron una vibración superior a 10 mm/s, lo que corresponde al estándar ISO 10816-3:2015.
Estudio de motivos de eliminación.
El estudio se realizó utilizando el método de los 5 por qué para determinar los factores críticos que llevaron a la falla del motor. Se identificaron tres razones principales: cálculo incorrecto de la potencia, error al determinar el ciclo de trabajo y refrigeración insuficiente.
Razones identificadas para la eliminación.
- Error de cálculo de potencia (70% de probabilidad): el motor se seleccionó basándose en información de carga incompleta, lo que resultó en potencia insuficiente. Los datos de medición mostraron que la potencia nominal no es suficiente para la carga máxima.
- Ciclo de trabajo incorrecto (20 % de probabilidad): el motor se usó en modo de operación continua, lo que provocó un sobrecalentamiento. La norma DSTU 3072:2021 requiere el uso de un modo de operación cíclico para motores de más de 15 kW.
- Enfriamiento insuficiente (10 % de probabilidad): la falta de enfriamiento adicional y la falta de un sistema de ventilación provocaron una acumulación de calor. Los datos de medición mostraron que la temperatura del motor durante la carga excedió los valores permitidos.
Acciones correctivas
Se tomaron las siguientes acciones para solucionar el problema:
- Selección del motor según la carga: utiliza cálculos basados en cargas reales y condiciones externas adicionales. El cumplimiento del estándar ISO 13482:2015 garantiza la confiabilidad.
- Uso del modo de funcionamiento cíclico: establece intervalos de apagado del motor para refrigeración. La norma DSTU 3072:2021 requiere un funcionamiento cíclico para motores de más de 15 kW.
- Instalación de un sistema de refrigeración: utilice ventiladores o sistemas de refrigeración para proporcionar disipación de calor. Las mediciones de temperatura deben realizarse mediante termopares o sensores de temperatura.
Tabla de diagnóstico rápido
A continuación se presentan 10 puntos que los técnicos móviles pueden utilizar:
- Verifique la temperatura del motor usando un termopar o sensor.
- Mida la vibración con un vibrómetro.
- Verifique el ciclo de trabajo del motor y establezca los intervalos correctos.
- Verifique la potencia de carga y compárela con la potencia nominal del motor.
- Compruebe la ventilación del sistema de refrigeración.
- Comprobar la ausencia de obstrucciones en el sistema de refrigeración.
- Verifique el estado del motor en busca de incendio o daños.
- Verifique las aplicaciones de enfriamiento adecuadas.
- Verifique el cumplimiento de los estándares ISO 13482:2015 y DSTU 3072:2021.
- Consultar la disponibilidad de documentación del motor y del fabricante.
Estrategia de prevención
Para prevenir casos similares se tomaron las siguientes acciones:
- Control regular de la temperatura: utilice sensores de temperatura y dispositivos de medición para monitorear.
- Comprobación periódica de vibraciones: utiliza medidores de vibraciones y analiza los datos.
- Configuración correcta del ciclo de trabajo: establece intervalos de apagado del motor para enfriamiento.
- Instalación de un sistema de refrigeración: utilice ventiladores o sistemas de refrigeración para proporcionar disipación de calor.
- Cumplimiento: utilice motores que cumplan con ISO 13482:2015 y DSTU 3072:2021.
Conclusión
El sobrecalentamiento de los servomotores Festo DGSL-20-100-PA puede provocar fallos en el equipo. Es importante realizar inspecciones periódicas, utilizar los métodos correctos de cálculo de potencia e instalar sistemas de refrigeración. Para reemplazar o utilizar componentes compatibles, visite el catálogo electrónico UNITEC-D.
Lista de referencias
- ISO 13482:2015 - Motores eléctricos. Requisitos para su funcionamiento.
- DSTU 3072:2021 — Especificaciones para motores eléctricos.
- ISO 10816-3:2015 - Medición de vibraciones. Requisitos del equipo.
- Sistemas hidráulicos y neumáticos. Tolerancias y requisitos de funcionamiento.
- Documentación técnica Festo DGSL-20-100-PA.
