La óptima integración y el uso adecuado de los motores TEM serie MSEJ son fundamentales para asegurar su máximo rendimiento, prolongar su vida útil y, sobre todo, garantizar la seguridad del sistema en su conjunto.
La selección, dimensionamiento, instalación y mantenimiento deben ser abordados con una perspectiva ingenieril rigurosa.
Selección y Dimensionamiento del Motor y Freno
La elección correcta del motor y del freno es el primer paso crítico en cualquier aplicación. Un dimensionamiento inadecuado puede comprometer la eficiencia, la durabilidad y, lo más importante, la seguridad.
Determinación de la Potencia del Motor
La potencia del motor debe seleccionarse en función de la carga a mover, la velocidad deseada, el ciclo de trabajo y el rendimiento requerido.
Es crucial no solo considerar la potencia nominal, sino también los picos de carga y los requerimientos de arranque.
Un análisis detallado de la inercia de la carga es indispensable, ya que esta influye directamente en el par necesario para el arranque y el frenado ya que el motor debe ser capaz de superar la inercia del sistema en todas las condiciones operativas.
Cálculo de la Cupla de Frenado
La cupla de frenado (o par de frenado) es un parámetro de seguridad crítico.
Debe ser seleccionada para que sea al menos 1.5 a 2 veces la cupla nominal del motor, o la cupla requerida para detener la carga más pesada en la peor condición (por ejemplo, con la máxima inercia y pendiente).
La razón de este factor de seguridad es asegurar que el freno sea capaz de detener la carga de forma segura incluso en caso de una falla eléctrica mientras el motor está a plena carga.
TRANSPOWER S.R.L. ofrece asesoramiento técnico para este dimensionamiento, lo que resalta la complejidad y la importancia de esta etapa. Un cálculo preciso de la inercia total del sistema es fundamental para determinar el par de frenado necesario para una parada segura y controlada.
Tipo de Operación del Freno
El freno puede operar en diferentes modos, cada uno con implicaciones específicas para el diseño del sistema:
- Parada de emergencia: El freno se activa rápidamente para detener el movimiento ante una situación de peligro. Esto requiere una respuesta inmediata y un par de frenado suficiente para disipar la energía cinética de la carga en el menor tiempo posible.
- Posicionamiento: El freno asegura que la carga se mantenga en una posición específica después de que el motor se detiene. Esto es común en máquinas herramienta o sistemas de posicionamiento donde la precisión es clave.
- Sujeción de carga: El freno sostiene la carga en su lugar cuando el motor está apagado, impidiendo el deslizamiento. Esto es fundamental en aplicaciones de elevación y transporte inclinado de cargas, donde la seguridad intrínseca es vital.
Selección de la Forma Constructiva
La forma constructiva del motor (B3, B14, B34, B5 o B35) debe elegirse según el tipo de montaje mecánico en la máquina (patas, brida o ambos). Esta selección influye en la facilidad de instalación y la integración física del motor en el diseño general de la máquina.
Tensión de Alimentación del Freno
Es crucial verificar la tensión de alimentación requerida para la bobina del freno, que generalmente es de corriente continua (DC), derivada de la tensión de línea del motor mediante un rectificador o suministrada por una fuente externa.
La compatibilidad con el sistema de control es indispensable, además, para aplicaciones que demandan una respuesta de frenado extremadamente rápida, el uso de fuentes de alimentación especializadas con pulsos de sobreexcitación y contra excitación puede ser necesario.
Modos de Operación y Ciclos de Trabajo
Los motores eléctricos, incluidos los motores TEM Serie MSEJ, se clasifican según sus regímenes de utilización, definidos por las normas IEC 60034-1. La comprensión de estos regímenes es vital para la selección adecuada y para prever el comportamiento térmico del motor y el freno.
- Régimen S1 (Servicio Continuo): Funcionamiento a carga constante durante un tiempo suficiente para alcanzar el equilibrio térmico. Los motores MSEJ de TRANSPOWER SRL están diseñados para este tipo de servicio.1
- Régimen S3 (Servicio Intermitente Periódico): Ciclos de trabajo que incluyen un tiempo de funcionamiento y un tiempo de descanso, sin que los arranques influyan significativamente en el calentamiento.
- Régimen S4 (Servicio Intermitente Periódico con Arranque): Ciclos idénticos que incluyen arranques, donde estos sí influyen en la elevación de la temperatura del devanado.7 Los motores que operan en S4 comienzan con un gran par de salida y la temperatura disminuye lentamente después de alcanzar el par de funcionamiento, permitiendo reinicios rápidos.
- Régimen S5 (Servicio Intermitente Periódico con Frenado Eléctrico): Similar al S4, pero incluyendo una fase de frenado eléctrico, lo que también influye en el calentamiento del devanado.
Para los regímenes S4 y S5, es necesario considerar la proporción de intermitencia, el número de arranques por hora, y los momentos de inercia del motor y de la carga.
Estos factores son cruciales para evitar el sobrecalentamiento y el desgaste prematuro del freno y del motor.
Normas de Seguridad y Cumplimiento
La seguridad es un aspecto central en el diseño y la aplicación de los motores con freno. El cumplimiento de las normas internacionales es un indicador de la fiabilidad y la calidad del producto.
Los motores TEM serie MSEJ cumplen con la norma IEC 60034-1, que establece requisitos específicos para la construcción, instalación y mantenimiento de motores eléctricos.1 Además, la certificación CE (Conformidad Europea) garantiza que los productos cumplen con las directivas de seguridad y salud de la Unión Europea.
La seguridad eléctrica también es primordial. Esto incluye la protección contra sobrecargas y cortocircuitos mediante fusibles y disyuntores, la realización de conexiones eléctricas seguras, una puesta a tierra eficiente para evitar descargas, y un mantenimiento preventivo riguroso.
Mantenimiento Preventivo y Vida Útil
El mantenimiento preventivo es esencial para garantizar el funcionamiento seguro y eficiente de los motores con freno a lo largo de su vida útil.
Un programa de mantenimiento bien estructurado puede prevenir fallas costosas y prolongar la durabilidad del equipo.
Inspecciones Regulares
Las inspecciones visuales diarias son recomendables para identificar ruidos o vibraciones anormales, verificar el estado del sistema de ventilación y enfriamiento, y revisar las conexiones eléctricas. Mensualmente, se debe inspeccionar el lubricante de los rodamientos, limpiar el bobinado para remover polvo y suciedad, y probar el aislamiento del motor, especialmente en ambientes hostiles.
Ajuste del Entrehierro y Torque de Frenado
El entrehierro (espacio entre la placa móvil y el disco de fricción) es un parámetro crítico que debe ser revisado y ajustado regularmente, ya que el desgaste del disco de fricción lo aumenta con el tiempo.
Un entrehierro excesivo puede reducir significativamente la potencia de succión del freno. Las instrucciones de mantenimiento detallan el procedimiento para ajustar el entrehierro y el torque de frenado.
Es importante recordar que, al instalar un disco de fricción nuevo, el torque de frenado puede ser hasta un 50% menor inicialmente, recuperándose a medida que las piezas se asientan.
Limpieza y Lubricación
Los motores deben limpiarse periódicamente para asegurar el flujo de aire de refrigeración. Es crucial limpiar el polvo y la suciedad que se genera permanentemente por el desgaste de los discos de fricción.
Si el motor poseer rodamientos cerrados (2RS – ZZ) los mismos no pueden ser lubricados y deberán ser reemplazados cuando sea necesario.
Alineación y Desgaste de Componentes
Una mala alineación es una causa principal de fallas en los frenos, manifestándose a menudo como desgaste en los dientes del piñón y el disco.
Los frenos electromagnéticos industriales construidos con materiales de calidad y con un adecuado mantenimiento, están diseñados para una larga vida útil, incluso en condiciones de alta frecuencia de accionamientos.
Pruebas de Aislamiento y Vibraciones
Anualmente, se deben realizar pruebas completas de aislamiento eléctrico en el bobinado del motor y análisis detallados de vibraciones para detectar desalineaciones o problemas mecánicos.
Almacenamiento
Si los motores se almacenan por más de 4 años, la grasa de los rodamientos debe ser sustituida. Además, se recomienda al menos mensualmente girar de forma manual el rotor para evitar huellas de presión en los cojinetes debido a la carga estática.
Un programa de mantenimiento preventivo proactivo, siguiendo las recomendaciones del fabricante y las normas pertinentes, es fundamental para asegurar la fiabilidad y la longevidad de los motores TEM serie MSEJ, protegiendo así la inversión y la seguridad operativa.
Un programa de mantenimiento preventivo riguroso —que contemple inspecciones periódicas, ajuste preciso del entrehierro, limpieza adecuada, y pruebas eléctricas y de vibraciones— resulta fundamental para garantizar el correcto funcionamiento del freno, prolongar la vida útil del motor y asegurar la continuidad operativa.
En este sentido, TRANSPOWER S.R.L. potencia el valor de los motores TEM Serie MSEJ mediante un sólido respaldo técnico, una red de distribución confiable y programas de capacitación especializados, no se trata solo de ofrecer un producto de alta calidad, sino de acompañar al cliente en cada etapa de su aplicación, asegurando un uso eficiente, seguro y alineado con las exigencias del entorno industrial.
Así, la combinación de tecnología avanzada y servicio integral posiciona a los motores TEM Serie MSEJ como una decisión estratégica para las empresas que priorizan la seguridad, la confiabilidad y la mejora continua en sus procesos productivos.
