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UNIVERSID D N CION L DE L

PL T

 

PROYECTO DE MOTORES

2011

 

GRUPOS ELECTROGENOS

ALUMNOS:

Lacoste juan Colicigno Santiago Corti Ezequiel Yablonski Maximiliano AUTORES: YABLOSNKI MAXIMILIANO 09/11/2011

 

 

PROYECTO DE MOTORES GRUPOS

ELECTROGENOS  

INDICE Pagina INTRODUCCION………………………………………………………………………………… 3 

MOTOR.................................................................................................................................5   SELECCIÓN DE COMBUSTIBLE……………………………………………………………... 5  Gasolina……………………………………………………….…………....................................6 Combus Comb us tibl ibles es g as eo eoss os …………………………….............................................................7 G as nat natural ural………………………………………………………………………………………...7  G as es licuado licuadoss de dell p pet etróle róleo o (G LP ) ……………………………………………………………8  Gas-oil………………………………………………………………………………………………8 

ALIMENTACION…………………………………………………………………………………..9  Tuberias de combus tibl tible e………………………………………………………………………12 

ESCAPE DE GASES…………………………………………………………………………….14  REFRIGERACION………………………………………………………………………………..15  R efrig efrig era eración ción a pre press ión ………………………………………………………………………...15  R efrig efrig era eración ción por as pira piración ción ………………………………………………………………….16  R efrig efrig era eración ción por a agg ua…………………………………………………………………………17 

LUBRICACION……………………………………………………………………………………19  1

 

 

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TOMA DE AIRE………………………………………………………………………………..…21  REGULACION DE VELOCIDAD DE GIRO…………………………………………………...23 

 A rr anque en frí frío o…………………………………………………………………………………23  P rotección por ba baja ja frecuenci a……………………………………………………………….24  C om ompe pens ns ación de fre frecuencia cuencia…………………………………………………………………25  L ímite de corri corrient ente e………………………………………………………………………………26   A ju juss te remoto …………………………………………………………………………………….26 

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INTRODUCCION  

Los grupos electrógenos están destinados a una gran variedad de empleos, desempeñando la función de proveedor de energía de reserva, suplementaria o de emergencia, para diversas instalaciones de servicios auxiliares (esenciales y no esenciales), alumbrado de emergencia (de seguridad, de escape o de reserva), bancos, estadios deportivos, plantas industriales, hospitales, etc, como así también también en viviendas rurales aisladas de la red pública de suministro eléctrico. Estas instalaciones presentan una diversidad de exigencias en cuanto a la escala de las potencias involucradas, a la curva de carga, al retardo admisible en la incorporación del suministro, a la duración del mismo y a su confiabilidad; dando lugar a una gran cantidad de modelos que combinan múltiples tecnologías. 

Los grupos electrógenos básicamente están formados por un conjunto integrado que contiene un motor térmico primario (turbina de gas, motor Otto o Diesel), un generador eléctrico (generalmente de corriente alterna) acoplado al eje del mismo y los correspondientes elementos auxiliares y sistemas complementarios, como los distintos indicadores de estado, tableros de maniobra, tanques, radiadores, circuitos de lubricación, combustible, combustible, agua y eventualmente aire comprimido; excitatrices, cargadores de baterías, equipos de control de tensión y frecuencia, automatismos de transferencia, transferenci a, protecciones contra sobrecargas, cortocircuitos, cortocircuitos, etcétera.

En

los

grupos

más

modernos,

también

se

disponen

microprocesadores,

rutinas

de

autodiagnóstico, sistemas de comunicación de datos, contactos libres de tensión, etcétera. Esto brinda una mayor flexibilidad operativa y permite realizar un control remoto del grupo. La potencia nominal del grupo electrógeno a seleccionar resulta de la suma de las potencias absorbidas por los receptores a alimentar durante la falta de energía de red, multiplicada por un factor de simultaneidad y previendo un futuro aumento del consumo. Según sea el consumo total de las cargas y la extensión geográfica de la instalación, los grupos electrógenos pueden elegirse para entregar energía en baja o media tensión, con o sin transformador intermedio. 3

 

 

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Para una adecuada selección se debe especificar la criticidad de la carga, si el grupo debe instalarse a la intemperie o bajo techo, si hay disponibilidad de abastecimiento regular de combustible y agua de refrigeración, el espacio útil disponible, el régimen de mantenimiento periódico, el nivel de ruido admisible, las normas de calidad de los gases de escape, la altura sobre el nivel del mar del sitio de emplazamiento, como así también la temperatura y la humedad ambiente.  La elección del equipo más adecuado debe hacerse no sólo en base a los requerimientos técnicos, sino también en base a consideraciones económicas, teniendo en cuenta el tiempo de utilización esperado en virtud de los períodos de inactividad de los grupos electrógenos. La seguridad, la prevención, la continuidad de la producción y los requerimientos legales son los elementos a tener en cuenta para justificar económicamente la instalación de un grupo electrógeno. En algunas instalaciones resulta conveniente que en los períodos sin falta de suministro, los generadores pasen a entregar (y vender) electricidad a la red pública de energía en las horas de consumo pico, en las que aumenta el precio de la energía en el mercado. Para tal fin deben instalarse automatismos de sincronización y de reparto de carga para el funcionamiento en paralelo paralel o con la red. En otros casos puede ser rentable que el grupo alimente los picos de consumo de ciertas instalaciones instalaciones industriales.

Más allá de la utilización específica y características generales referentes a los grupos electrógenos, si bien, serán citadas y brevemente descriptas las partes constitutivas principales del mismo, el presente informe tendrá como objetivo el estudio de los distintos tipos de motores utilizados en estos equipos, como así también, los aspectos de alimentación, lubricación, refrigeración refrigeraci ón y arranque de los mismos.

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Motor El motor es el dispositivo encargado de proveer de energía mecánica al alternador y los mas usados generalmente generalmente son las turbinas de gas y los motores de combustión combustión interna (cicl (ciclo o otto o diesel).

Selección del combustible  Al momento de seleccionar el tipo de combustible combustible que va v a a alimentar el motor del equipo, deben tenerse en cuenta múltiples factores, tales como:  

la disponibilidad

 

el costo

 

precio inicial del equipo

 

costos de mantenimiento mantenimiento a largo plazo

 

los reglamentos locales contra incendios

 

el uso al que se destina

 

preferencias personales.

Los motores para grupos electrógenos pueden funcionar con gasolina, gas natural, gases manufacturados, gases licuados del petróleo (GLP) y gas-oil. Hay también sistemas también capaces de funcionar tanto con gasolina gasolina como con gas, a los cuales se los denomina, sistemas de carburación combinada. c ombinada. 5

 

 

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Obviamente, los distintos combustibles poseen características diferentes, siendo una de las principales a tener en cuenta, la capacidad calorífica. En la tabla 1 se pueden observar las capacidades caloríficas caloríficas de los distintos combustibles.

Tabla 1 – 1 – Comparación  Comparación de las capacidades caloríficas caloríficas de los distintos combustibles.

Gasolina Las gasolinas contienen generalmente aditivos que se acumulan en las cámaras de combustión.  Al funcionar los motores de grupos electrógenos electrógenos a una velocidad constante, los depósitos irán en aumento. Por esto la gasolina utilizada como combustible para grupos electrógenos debe ser de un número de octano “normal”, ya que si usan combustibles, por ejemplo “súper”, el motor requerirá revisiones revisiones frecuentes, lo cual lleva a un mayor costo de mantenimiento. mantenimiento.  Algunos de los inconvenientes inconvenientes de la gasolina, son por ejempl ejemplo, o, que una pequeña parte se escurre por las paredes del cilindro y diluye los aceites de lubricación en el cárter, haciéndole perder las propiedades lubricantes al aceite y cortando el efecto de los paquetes de aditivos que suelen combinarse con el aceite en función de las características de cargas del motor, del ambiente 6

 

 

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donde se encuentre el motor, etc. Otro defecto de la la gasolina como combustible es que no se conserva bien luego de largos periodos de tiempo. La gasolina es un combustible adecuado para usar en grupos electrógenos portátiles y los motores que trabajan con ella tienen la ventaja de arrancar mejor a temperaturas temperaturas ambiente dentro de un amplio margen.

Combus Comb us tibl ibles es g as eo eoss os Salvo pequeñas modificaciones en los sistemas de carburación, los motores que usan gas natural, gas manufacturado, o GLP en estado gaseoso, como combustible son similares a los motores de gasolina. Lo que debe ser tenido en cuenta es que al no tener los combustibles gaseosos capacidad de lubricación, deben diseñarse los motores para combustibles secos. Las principales ventajas de estos combustibles combustibles son:  

Mínimo almacenamiento almacenamiento de carbonill carbonillas, as, es decir, decir, menos puntos puntos calientes.

 

Aceite más limpio, limpio, menos sedimentos y menor consumo.

 

No se escurre combustible por las paredes de los cilindros, por lo tanto no se diluye el aceite del cárter.

 

Mayor vida del motor.

 

Posible alta compresión sin que haya detonación. detonación.

G as nat natural ural La principal ventaja del uso de gas natural como combustible es que no es necesario situar en el emplazamiento del grupo depósitos de combustible. Lo que se debe tener en cuenta es que si se desea la misma potencia eléctrica de un grupo electrógeno con motor que usa combustible gaseoso, que la que podría obtenerse con gasolina, será necesario usar combustibles con una potencia calorífica de 9800 kcal/m 3 o más. En muchos casos se logra aumentar la potencia 7

 

 

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entregada en los motores de combustibles gaseosos aumentando la relación de compresión y/o usando pistones de alta compresión.

G as es licuado licuadoss de dell p pet etróle róleo o (G LP ) Consisten en una mezcla de propano y butano. Estos gases se almacenan bajo presiones de 5 kg/cm2 o mas. En general se suministran en estado líquido en recipientes a presión, y cuando el líquido es liberado de la presión a la que estaba sometido se convierte en gas a temperaturas normales. Es importante resaltar que cuando se alimentan grandes motores con gases de petróleo petróleo como combustible, o cuando las temperaturas ambiente son bajas, se requiere de un intercambiador intercambi ador de calor, es decir, un gasificador suplementario. suplementario. En general el costo de los gases licuados del petróleo es mayor que el correspondiente al gas natural. El almacenamiento de este tipo de combustibles debe hacerse bajo estrictos reglamentos, y los depósitos que los contengan deberán estar en el exterior, por encima del suelo, y las tuberías que los transporten también deberán tener las consideraciones de seguridad correspondi correspondientes. entes.

Gas-oíl Este combustible tiene una alta potencia calorífica y es generalmente el combustible más económico. Los motores Diesel (figura 1) son motores de combustión combustión interna que usan el calor de compresión del aire para encender el combustible. Las presiones internas requeridas para generar el calor necesario son muy altas comparadas con los motores de gasolina, por esta razón, las piezas de los motores Diesel son más pesadas y robustas, y mayor el precio de estos motores.  Además requieren requieren un servicio menos frecuente y en gen general eral duran mucho más que los motores a gasolina. Debe tenerse en cuenta que el arranque de este tipo de motores a bajas temperaturas puede precisar de ayudas especiales. especiales. Cuenta con la ventaja v entaja de no ser s er un combustible explosivo. 8

 

 

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En la tabla 2 pueden verse las curvas promedio de consumo de combustible para un motor de un grupo electrógeno de 25 kW.

Tabla 2 – 2 – Consumo  Consumo promedio a distintas potencias.

ALIMENTACION

La figura 1 nos muestra los elementos de un sistema típico de alimentación para un carburador de los usados comúnmente. El sistema de carburación de la gasolina mostrado es similar a los que se pueden encontrar en los automóviles. La bomba de combustible lleva generalmente una palanca manual de cebado, siendo la limpieza del filtro el único cuidado que requiere este sistema s istema

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Figura 1

En la figura 2 y 3 pueden observarse dos sistemas de combustible gaseoso con distintos reguladores (A1 Gas y Garretson). Ambos, son reguladores del tipo de demanda, liberando un volumen dado de combustible gaseoso cuando se reduce la presión en un lado del diafragma regulador. Esta reducción de presión se produce en el tiempo de aspiración del motor. Estos reguladores son sistemas de medida, no reductores de presión, y son llamados generalmente, reguladores de demanda.

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Figura 2 – 2 – Sistema  Sistema de regulacion por gas con regulador A1-Gas.

Figura 3 – 3 – Sistema  Sistema de alimentación por gas con regulador Garretson.

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Si la presión de la tubería de gas excede de lo requerido por el regulador de demanda deben colocarse válvulas reductoras de presión del gas, llamados reguladore reguladores s primarios. Muchos reglamentos exigen que también se coloque una válvula de cierre para cortar de manera eficaz el suministro de combustible cuando el motor no esté funcionando. La válvula solenoide del gas está conectada de modo que la válvula este abierta cada vez que se conecte el sistema de encendido del motor. Esta válvula evita que haya una fuga de gas en caso de ruptura del diafragma del regulador de demanda. La ruptura puede producirse por envejecimiento o por un fallo de regulador primario. Se considera una práctica aconsejable incluir también una válvula de cierre manual en la tubería. La tubería en un sistema de combustible combustible gaseoso debería incluir también un filtro de tipo seco. En las conducciones de gas este arrastra herrumbre y oxido. Estas partículas deben filtrarse antes de que se depositen en la válvula v álvula solenoide solenoide o dentro de un regulador.

Tuberías de combustible Cuando la fuente de combustible está situada a distancia del motor se recomienda montar un depósito de cebado. Un depósito de cebado de gasolina es un recipiente, normalmente de uno o dos litros, montado junto al motor. El depósito de cebado asegura la disponibilidad inmediata de un pequeño caudal de combustible para el arranque del motor. En el caso de gasolina, si el combustible se evaporase podría ser necesario bombear durante bastante tiempo para aspirarlo desde el depósito principal si no se tiene un depósito de cebado. Los depósitos de cebado para motores Diesel acostumbran a ser mayores, de uno a varios cientos de litros. Siendo el Gas-oíl relativamente seguro de manejar, puede almacenarse en cantidad en el mismo local en el que está el motor. Algunos reglamentos de emergencia prescriben un depósito de cebado con una capacidad suficientemente grande para el funcionamiento funcionamie nto del motor a plena carga durante cuatro horas. 12

 

 

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Los depósitos de combustible deben conservarse siempre llenos. Un deposito lleno asegura el funcionamiento durante una emergencia y además hace que se formen menos productos de condensación. En la figura 4 observamos un esquema simple de una tubería de cebado

. Figura 4 – 4 – Deposito  Deposito de cebado. 13

 

 

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ESCAPE DE GASES Debido a que un motor en funcionamiento aspira, debe también espirar. Los productos de combustión incluyen gases (algunos venenosos), vapor de agua y carbonilla. Una instalación de escape de gases bien proyectada es esencial para el funcionamiento correcto y eficiente de un motor de combustión. En los tubos de escape debe evitarse al máximo toda perdida de carga que produzca una excesiva contrapresión. Las contrapresiones altas afectan el rendimiento del motor y aumentan el consumo de combustible combustibl e y la polución del aire. La vida del motor se acorta al ser más altas las temperaturas de combustión y las válvulas se deterioran más de prisa. Las contrapresiones excesivas pueden evitarse usando tubos de diámetro grande y los más directos y cortos posible, con el mínimo numero de codos. El ruido de un motor puede ser molesto. Hay en el mercado silenciadores de varios tipos para minimizar esta molestia. El nivel de sonido admisible o tolerable depende del lugar donde este situado el motor y de los reglamentos locales. Un grupo electrógeno funcionando cerca de un hospital, obviamente requiere un mayor grado de silencio que la misma maquina usada en una fundición. Las principales clases son:  

Industrial  –  –   Usado en áreas rurales o en lugares donde son admisibles niveles de ruido elevados.

 

Residencial – Reduce  – Reduce considerablemente los niveles de ruido del escape.

 

Crítico  –  –   El mayor grado de silencio, usado normalmente en hospitales, residencias de reposo, u otras áreas de ruido absolutamente absolutamente mínimo.

 Al aumentar el grado de silencio silencio requerido requerido aumenta el tamaño, tamaño, peso y costo del silenciador. Los gases de escape deben ser llevados al exterior de forma que no puedan volver a entrar al motor a través de la toma de aire. Debido a que alguno de los gases son venenosos debe tenerse un gran cuidado en evitar que los tubos de escape terminen cerca de entradas de aire, respiraderos o ventanas. Asimismo debe evitarse que el tubo de escape termine cerca de materiales combustibles combustibles o respiraderos de depósitos de combustible. 14

 

 

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REFRIGERACION La electricidad es una forma de energía, producida, en este caso, por el combustible consumido por el motor del grupo electrógeno. Tan solo una parte de la energía que puede obtenerse del combustible produce electricidad, el resto se convierte en calor. En el sistema de refrigeración del motor se disipa una parte de la energía en forma de calor, otro tanto se va con los gases de escape y una fracción menor en pérdidas propias del motor, por ejemplo, fricción entre componentes componente s mecánicos.  A continuación continuación se citaran los principales principales sistemas de refrigeración, refrigeración, cuyas elecciones dependerán de la economía y el uso al que se destina el equipo. Por ejemplo, los grupos electrógenos portátiles, móviles y fijos de pequeño tamaño, hasta 15 kW generalmente utilizan motores refrigerados refrigerado s por aire. Los grupos marinos y los mayores a 15 kW utilizan motores refrigerados por agua. En la siguiente figura se ve representado lo dicho.

Figura 5 – 5 – Balance  Balance de energía.

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R efrig eración eración a presión pres ión Los grupos portátiles son los que normalmente se utilizan en construcciones o por las cuadrillas de las compañías suministradoras en las galerías de servicios, llevan generalmente maquinas refrigeradas a presión. El aire es empujado hacia el motor a través de la parte frontal de la máquina y forzado a pasar por las aletas del bloque y la culata del motor. Cuando se utiliza este sistema es indispensable indispensable disponer de aire aire de refrigeración en abundancia. Conductos especiales permiten conducir el aire caliente fuera del motor.

Figura 6 – 6 – Sistema  Sistema de refrigeración refrigeración por aire a presión.

R efrig eración eración po porr as as piración Las maquinas así diseñadas son especialmente útiles cuando el grupo electrógeno debe estar confinado en un espacio reducido. Un ventilador centrífugo aspira el aire a través del alternador y de las aletas de refrigeración refrigeración del motor, forzando f orzando a salir al aire caliente a través de un conducto. c onducto.

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Figura 7 – 7 – Motor  Motor refrigerado refr igerado por aspiración.

R efrig eración eración por a agg ua Los llamados motores refrigerados por agua de tipo normal emplean un radiador montado en una misma bancada con el motor y el alternador. Un ventilador soplante manda aire a través del radiador desde el lado del motor. El agua de refrigeración del motor es forzada a pasar a través de los tubos del radiador por una bomba de agua. Para facilitar la salida de calor de la habitación en que se ha instalado el equipo, un conducto conecta el radiador con una abertura en la pared por la que que se desea que salga el aire o con un lugar abierto. El agua de refrigeración debe llevar anticongelante anticongelant e si se prevé usar el equipo en lugares en que las temperaturas puedan disminui disminuirr por debajo de la de congelación del agua. Los sistemas refrigerados por radiador son los llamados sistemas cerrados de refrigeración. refrigeración. Existen muchos tipos de refrigeración por agua corriente. Se hace circular el agua, a través del motor y una vez utilizada se vierte a un sumidero. Con esto se reducen grandemente las necesidades de aire de refrigeración, pero de todas formas se sigue necesitando aire para mantener la combustión. Un sistema de este tipo se denomina refrigeración por agua directa. Una 17

 

 

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desventaja del sistema de refrigeración directo es que el arranque de los motores Diesel puede ser más fácil cuando una corriente de agua fría enfría el motor. Debido a que no hay medio de controlar la temperatura del agua en un sistema de refrigeración por agua directa, a menudo se recomienda usar un sistema modificado llamado refrigeración con depósito regulador. Así el agua caliente procedente del motor y la nueva agua procedente de la tubería general de suministro se mezclan en el depósito regulador.

Figura 8 – 8 – Motor  Motor refrigerado por agua.

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LUBRICACION El consumo de aceite de lubricación depende de muchos factores. La tabla que se muestra a continuación nos da unas cifras medias para maquinas normales compiladas a partir de datos obtenidos por ensayos en fabrica y de motores que han estado funcionando. Es importante tener en cuenta que algunos motores consumen más aceite que otros. El consumo total de aceite viene influido por las temperaturas de funcionamiento, estado del motor, características de la carga eléctrica, tipo de combustible consumido, y la viscosidad y el grado del aceite.

Tabla 3 – 3 – Consumo  Consumo medio de aceite para distintos motores a distintas potencias.

El fabricante del motor indicara la frecuencia con la que debe ser cambiado el aceite. El uso que se da al motor modificara estas recomendaciones. Por ejemplo, un grupo con motor Diesel suministrando suministr ando corriente a un molino molino triturador requerirá requerirá cambios de aceite más frecuentes que la misma maquina usada como grupo de emergencia en una biblioteca. Otro ejemplo serian dos máquinas de 30 kW usando el mismo tipo de motor, uno con gasolina y el otro con gas natural 19

 

 

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como combustible. El motor que se usa con combustible gaseoso requerirá que se le cambie el aceite con menos frecuencia, suponiendo iguales los restantes factores. Cuando se utilice un grupo portátil debe tenerse la precaución de colocarlo, cuando vaya a funcionar, de modo que quede a nivel sobre un plano horiz horizontal. ontal. Los colectores de aceite en las maquinas portátiles tienen muy poca capacidad de reserva, por lo que si el grupo no está a nivel ciertas partes pueden no recibir la adecuada lubricación. Debido a la reducida capacidad del cárter, debe revisarse frecuentemente el nivel de aceite en las maquinas móviles, tal como aconsejan los fabricantes. Los motores portátiles baratos llevan frecuentemente el sistema de lubricación lubricación por barboteo. Las máquinas de una mayor cal calidad idad llevan general generalmente mente el sistema de lubricación forzada, como se muestra en la figura siguiente.

Figura 9 – 9 – Sistema  Sistema de lubricación forzada.

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En ciertas instalaciones no es posible comprobar con la debida frecuencia el nivel de aceite. Por ejemplo, a veces se instalan grupos electrógenos en estaciones transmisoras de microondas situadas en las cumbres de las montañas. El acceso a estos lugares puede ser difícil e incluso imposible en ciertas condiciones. Estas instalaciones pueden protegerse contra bajo nivel de aceite instalando un depósito grande de aceite de lubricación y cuando el motor precisa aceite, le suministra una cantidad prefijada en él. En este caso el aceite no recircula, sino que simplemente se añade cada vez que el motor lo necesita. De esta manera se logra mantener el nivel de aceite en su valor adecuado.

Figura 10 – 10 – Sistema  Sistema mantenedor del nivel de aceite.

TOMA DE AIRE Los motores de combustión interna en funcionamiento consumen de 50 a 150 litros de aire por cv para mantener la combustión, más una cantidad adicional de aire para refrigeración. Cuando se instala un motor debe preverse un adecuado sumi suministro nistro de aire. La instalación debe proyectarse de modo que no puedan entrar sustancias extrañas en el interior del motor junto con el aire consumido. Si se introducen en el motor, polvo, arena, pintura, hielo, agua o cualquier tipo de suciedad acortaran seriamente su vida. Las entradas de aire están protegidas normalmente por filtros. 21

 

 

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Es muy importante un adecuado mantenimiento del filtro de aire. La frecuencia de las revisiones dependerá de la calidad del aire que se dispone. Una maquina funcionando en un sótano de un edificio de oficinas con aire acondicionado no requerirá una limpieza tan frecuente del filtro como otra que está funcionando en una cantera. Para motores que tengan que trabajar en condiciones difíciles habrá que colocar filtros de aire especiales. El ruido de la entrada de aire puede ser molesto sobre todo en grandes motores industriales. Hay filtros de aire especialmente construidos que reducen de una manera satisfactoria el ruido de entrada de aire. Cuando la temperatura del aire de entrada está por debajo de los 10 °C y la humedad es alta, en motores de gasolina con varios cilindros, el hielo puede bloquear el control de la válvula v álvula mariposa del carburador. Las maquinas que deban usarse bajo estas condiciones, deberán contar con un calentador del aire de entrada. El aire es un componente esencial para obtener la combustión en el interior de los cilindros. Cuando un motor con aire aspirado normalmente o por medio de un turbo aspirador se instala a una altitud mayor, disminuye su potencia al disminuir la presión atmosférica y la densidad del aire con la altura sobre el nivel del mar. La disminución de potencia de un motor con la altitud es la indicada en la siguiente figura.

Figura 11 – 11 – Potencia  Potencia en función de la altitud sobre el nivel del mar

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REGULACION DE VELOCIDAD DE GIRO

Uno de los principales aspectos a tener en cuenta en la generación de energía eléctrica mediante grupos electrógenos es el de mantener tanto la tensión de salida como la frecuencia de salida lo

más constantes posible (y obviamente a los valores que la carga requiera), donde la tensión de salida es función tanto de la velocidad de giro del generador como de la corriente de excitación del campo del generador y la frecuencia es función solo de la velocidad de giro del generador.

Para ello se cuenta con dispositivos dispositivos de control electrónicos y mecánicos y tanto para para el motor de fuerza como para el generador de corriente eléctrica. El tipo de dispositivo de control dependerá de cada grupo en particular particular y de las necesidades necesidades de calidad de energía energía eléctrica de cada carga.

El regulador regulador de velocidad velocidad (electrónico) (electrónico) que actúa sobre sobre el motor

controla básicamente básicamente la la

alimentación de este, en función de la velocidad, tensión y frecuencia de salida del generador; es decir que ante un régimen régimen distinto del síncrono el controlador actuara sobre lla a admisión del motor para llevar los parámetros nuevamente a los valores correctos.

Otra dispositivo de control puede ser un acumulador de energía (volante de inercia). Por ejemplo ante la conexión de una gran carga, la velocidad de giro del grupo tiende a disminuir (y sus parámetros a variar), pero al estar el acumulador ac umulador de energía, este entrega en forma parcial o total, el defecto de energía producido por dicha carga, llevándolo nuevamente a los v valores alores nominales.

El regulador electrónico que actúa sobre el generador (llamados AVR: Regulador Automático de Tensión) sirve para que ante la caída de frecuencia motivada por la apli aplicación cación de una carga de importancia, importanci a, la frecuencia se recupere rápidamente rápidamente para volver a alcanzar los 50 Hz.

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La función básica de un regulador regulador automático de tensión (AVR) es la de alimentar al circuito de excitación de tal manera de mantener constante la tensión de salida del generador dentro de ciertos rangos de frecuencia y carga.

En equipos con regulación mecánica en lugar de electrónica, la frecuencia se recuperará con más lentitud y podrá quedar con cierta diferencia respecto a los 50 Hz. En muchas aplicaciones, esto no representa ningún problema; sin embargo existen algunos equipos (equipos para medicina de diagnóstico, o equipamientos electrónicos electrónicos en general) que no aceptan esta diferencia. diferencia. El controlador electrónico presenta ventajas sobre el mecánico y es que puede tener en consideración otros factores que hacen a la calidad de energía en servicio y vida útil del grupo.  Algunos aspectos aspectos son por ejemplo: ejemplo:

 

Arranque en frío

El AVR en el momento de arranque de la máquina, esta se se deberá excitar a partir de pequeñas tensiones generadas por el magnetismo remanente, con frecuencias inferiores a la nominal.  

 

Protección por baja frecuencia

Para evitar daños daños por sobre excitación excitación

en los bobinados y dispositivos dispositivos electrónicos, electrónicos, en los

momentos de arranque, parada o falla del motor impulsor, se mantendra baja la tensión de salida mientras la frecuencia este por debajo del valor nominal.  

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Compensación de frecuencia

En el caso de una sobrecarga transitoria transitoria que le haga perder velocidad velocidad al motor impulsor más allá de un límite seteado, este deberá disminuir la tensión de salida proporcional a la la perdida de velocidad. Así de este modo se disminuye la potencia generada dando la posibilidad al motor impulsor de recuperarse más rápidamente.Esto le permite al grupo electrógeno soportar impactos de carga mayores. Este ítem será ventajoso dependiendo de qué tipo de carga esté conectado al grupo; si por ejemplo se está alimentando un hospital, no es admisible una caída de potencia ni brusca ni prolongada.

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Límite de corriente

El AVR se puede parametrizar

con distintas distintas potencias de generadores,

protegiendo de esta

manera bobinados, semiconductores semiconductores y limitando la potencia reactiva que este puede generar.

Ajuste remoto: Permite al operador igualar las tensiones en el momento de sincronización para la entrada en paralelo con otras máquinas y efectuado este permite modificar la potencia reactiva que aporta este al sistema. 

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