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ESCUELA POLITÉCNICA NACIONAL
ESCUELA DE INGENIERÍA
PROYECTO PREVIO A LA OBTENCIÓN DEL TITULO DE INGENIERO ENELECTRÓNICA Y CONTROL
LUIS EDUARDO MONGA GUALOTUÑA
DIRECTOR: Ing. PABLO ÁNGULO
Quito, Febrero de 2002
DECLARACIÓN
Yo, Luis Eduardo Monga Gualotuña, declaro bajo juramento, que el trabajo
aquí descrito es de mi autoría; que no ha sido previamente presentado para
ningún grado o calificación profesional; y, que he consultado las referencias
bibliográficas que se incluyen en este documento.
A través de la presente declaración cedo mis derechos de Propiedad Intelectual
correspondientes a este trabajo, a La Escuela Politécnica Nacional, según lo
establecido por la ley de Propiedad intelectual, por su Reglamento y por su
normatividad vigente.
Luis Eduardo Monga Gualotuña
CERTIFICACIÓN
Certifico que el presente trabajo fue desarrollado por Luis Eduardo Monga
Gualotuña bajo mi supervisión.
Ing. Pablo Ángulo
DIRECTOR DE PROYECTO
AGRADECIMIENTO
AI Ing. Jorge Fabara, por su colaboración en el diseño, construcción y puesta en marcha
de la planta, al Ing. Jorge Espín, funcionario de EMELESA, por su ayuda en
recopilación de datos de consumo de energía de la planta, al Ing. Colón Govea, Gerente
General de Alpaca Industrial, finalmente al Ing. Pablo Ángulo, por su acertada dirección
para la culminación del presente trabajo.
DEDICATORIA
A mi esposa, mis hijas, mis padres y hermanos por toda esa comprensión y el apoyo
que me han sabido brindar para seguir adelante.
CONTENIDO
Presentación
Resumen
CAPITULO 1 1
1.0.- CONCEPTO GENERAL DEL PROCESO 1
1.1 .-DESCRIPCIÓN DE CADA ETAPA DEL PROCESO 1
1.1.1 .- Recepción, control de calidady cubicación de la madera 3
1.1.2.- Apilamiento de la madera en el patio de pilas 3
1.1.3 .- Transporte de la madera a la plataforma de trabajo 3
1.1.4.- Proceso de astillado 4
1.1.5 .- Control de calidad. 8
1.1.6 .-Almacenamiento en el patio de acopio 8
1.1.7.- Embarque y exportación 9
1.2 .-DESCRIPCIÓN DE LA PLANTA 9
1.2.0.- Localización de la planta y antecedentes 9
1.2.1.- Equipamiento de la planta Astilladora 9
CAPITULO II 19
2.1.- REQUERIMIENTO DE ENERGÍA ELÉCTRICA PARA CADA ETAPA DEL PROCESO 19
2.2.- REQUERIMIENTOS DE ENERGÍA ELÉCTRICA PARA CIRCUITOS SECUNDARIOS DE LA
PLANTA ( ILUMINACIÓN DE LA PLANTA, MÁQUINAS-HERRAMIENTAS, TALLERES, BODEGAS,
ETC. ) 20
2.3.- DISEÑO DE LA ILUMINACIÓN DE LA PLANTA Y PLATAFORMA DE TRABAJO 21
2.3.1.- Iluminación de la plataforma de alimentación 21
2.3.2.- Iluminación de la planta 22
2.4.- DlMENSIONAMIENTO DEL SISTEMA ELÉCTRICO 23
2.4. L- Estudio de carga 23
2.4.2.- Suministro de energía por parte de la Empresa Eléctrica de Esmeraldas 26
2.4.3.- Red de baja tensión, acometidas (Diagramas Unifilares) 28
CAPITULO III 32
3.1.- CONTROL DE LOS MOTORES CON ARRANQUE DIRECTO Y CON ARRANQUE Y-A 32
3.1.1.- Arranque directo ( a plena tensión) 32
3.1.2.- Arranque con cambio estrella-delta 33
3.2 .- SISTEMA ESPECIAL FUERZA Y CONTROL DEL MOTOR DE 220 Kw 35
3.2. L- Características de arranque al añadir resistencia al rotor 36
3.2.2.- Arranque de un motor con rotor bobinado 38
3.2.3. - Descripción del sistema especial de arranque y control del motor principal 42
3.3.-CONTROL DE TODO EL PROCESO 51
CAPITULO IV 56
4.1.-EXPERIENCIAS PREVIAS 56
4.2.-EXPERIENCIA DE MONTAJE 58
4.3 .- EXPERIENCIA DURANTE PRUEBAS 65
4.4.-EXPERIENCIAS DE OPERACIÓN 67
4.4.1.- Análisis de costos de energía 69
4.4.1.- Produccióny rendimientos 73
CAPITULO V 76
CONCLUSIONES 76
RECOMENDACIONES 77
ANEXO 1 DE CÁLCULOS 80
DESCRIPCIÓN DE LA METODOLOGÍA PARA EL DISEÑO Y CÁLCULO DE LOS SISTEMAS DE
FUERZA Y CONTROL PARA MOTORES 80
INSTALACIÓN ELÉCTRICA DE MOTORES 80
Alimentador (A),- 81
Cálculo de conductores por caída de tensión.- 81
Sistema trifásico de tres hilos.- La carga y la fuente conectadas en delta 84
Sistema trifásico de cuatro hilos (Con neutro).- La carga y la fuente en Y. 85
Protección del alimentador (B).~ 87
Circuito derivado (D).- 87
Desconectador (E).- 87
Protección del motor (F).- 87
Control del motor (G).- 88
Control Secundario del motor (H).- 88
Estación de botones (J).- 88
CÁLCULOS. 90
Cálculo Álimentador Principal 101
ANEXO 2 102
ANÁLISIS DEL CONTROL DE CALIDAD DIARIO 102
ANEXO 3 104
NORMAS BÁSICAS PARA EL EMPLEO DE LA PLANTA DE ASTILLADO 104
l.-ASTILLADOR 104
2.- HARNERO 106
3.-RECHIPPER 106
4.- VENTILADOR EXTRACTOR DE ASERRÍN 107
5.-TALLERDE RECTIFICADO 107
6 .- BANDAS TRANSPORTADORAS 108
RECOMENDACIONES 110
ANEXO 4 112
PROCEDIMIENTOS Y CONTROL DE FALLAS EN LA OPERACIÓN 112
SISTEMA DE MOTORES AUXILIARES.- 113
ANEXOS 120
GUIA PARA COMPORTAMIENTO DE PERSONAL 120
ANEXO 6 123
LISTA DE EQUIPOS ELÉCTRICOS 123
ANEXO 7 130
CURVA DE CONSUMO DE ENERGÍA ELÉCTRICA DE LA PLANTA DE LOS
MESES MAYO Y JUNIO DEL 200 ..........................130
ANEXOS ; 131
PLANOS Y DIAGRAMAS 131
BIBLIOGRAFÍA 132
PRESENTACIÓN
El presente trabajo es la recopilación de la metodología y experiencias obtenidas
durante el proceso de diseño, construcción y puesta en marcha del Sistema Eléctrico
para una Planta Procesadora de Astillas de Eucalipto. Lo que nos permitió:
Analizar y utilizar las diferentes metodologías para el diseño del sistema eléctrico.
Realizar las pruebas necesarias para la puesta en marcha de la Planta Industrial.
Evaluar la productividad de la Planta y plantear los correctivos necesarios para un
óptimo funcionamiento.
El proyecto, es un documento que servirá como un texto de consulta para el propietario
de la planta así como para el personal técnico que labore en ella ya que les permitirá
planificar de mejor manera el funcionamiento de la Planta.
El montaje del Sistema eléctrico para la Planta Procesadora de Astillas de Eucalipto se
lo realizó en la Zona Franca de la ciudad de Esmeraldas, es un sitio que permitió tener
cerca los servicios necesarios para la realización del trabajo.
El presente trabajo pretende despertar el interés de todos los profesionales para que de
manera similar sistematicen sus trabajos relevantes a fin de que las generaciones de
profesionales que se están formando tengan textos de consulta y pueda facilitarles su
posterior graduación ya que se presenta resultados en proyectos que están funcionando.
El proyecto, por su objetivo final, se desarrolla en un lenguaje entendible para que el
lector con conocimientos básicos en el área eléctrica adquiera una suficiente
comprensión del tema aquí desarrollado.
RESUMEN
El proyecto ha sido desarrollado para que de manera secuencial se vaya entendiendo lo
que es una Planta Procesadora de Astillas y su equipamiento.
En el Capítulo I se hace la Descripción del proceso de producción de astillas de
eucalipto y la maquinaria necesaria para tal objetivo..
.En el Capítulo II se realiza el análisis de los requerimientos de energía eléctrica para ei
funcionamiento de la planta
En este Capítulo III se realiza el análisis diseño y construcción de los sistemas de
control y fuerza empleados para el manejo de los motores. También se analiza el
sistema de control y fuerza del motor principal de 220 Kw.
En el Capítulo IV se resumirá las experiencias personales adquiridas durante el diseño,
construcción y puesta en marcha de la planta.
En el Capituló V se presenta las conclusiones y recomendaciones.
Además en los diferentes Anexos se presenta, resultados, normas, diagramas, etc,
obtenidos en la Planta Procesadora de Astillas de Eucalipto.
CAPITULO I
1.0.- Concepto general del proceso.
El proceso de astillado de la madera es parte de un proceso más grande, como es la
fabricación de celulosa -papel. Para la empresa la materia prima son las trozas de eucalipto,
pero para la fabrica de celulosa-papel la materia prima son las astillas, generalmente estas
fabricas tienen en su proceso incorporado el astillado de la madera, pero eso no les impide que
empleen productos semielaborados en una etapa intermedia, la empresa esta involucrada en
esta etapa que es la preparación de la madera. En la planta se recibe el eucalipto en trozas,
estas luego de pasar por el proceso de astillado y un riguroso control de calidad de las astillas
se van almacenando hasta tener un volumen suficiente para realizar la exportación, este
volumen se va acumulando diariamente durante la producción, con las pruebas del laboratorio
se puede conocer la densidad promedio de la astilla y así saber el peso a exportar, que es de
aproximadamente 50.000 Tm. (toneladas métricas).
1.1.- Descripción de cada etapa del proceso
Para obtener un producto de buena calidad el proceso tiene que cumplir las siguientes etapas:
1.1.1 .- Recepción, control de calidad y cubicación de la madera.
1.1.2 .- Apilamiento de la madera en el patio de pilas.
1.1.3 .- Transporte de la madera a la plataforma de trabajo.
1.1.4 .- Proceso de astillado.
En el proceso de astillado se tiene las siguientes subetapas:
1.1.4.1 .- Inicio del proceso de astillado.
1.1.4.2 .- Zarandeo o control de sobretamaño.
1.1.4.3 .- Reastillado o rechipeo.
1.1.4.4 .- Rechazo de material muy fino ( aserrín).
1.1.4.5 .- Transporte hacia el patio de acopio.
1.1.5 .- Control de calidad.
1.1.6 .- Almacenamiento en el patio de acopio.
1.1.7 .- Embarque y exportación.
En el siguiente diagrama de bloques se resume las etapas que se sigue para el proceso de
producción de astillas.
DIAGRAMA DE BLOQUES DEL PROCESO DE PRODUCCIÓN DE ASTILLAS
RECEPCIÓNCONTROL Y
CUBICACIÓN DELA MADERA
AFILAMIENTODE LA MADERA
TRANSPORTE DELA MADERA A LAPLATAFORMA DE
TRABAJO
CONTROL DECALIDAD
ALMACENAMIENTOPATIO DE ACOPIO
PROCESO DEASTILLADO
EMBARQUE YEXPORTACIÓN
T
Diagrama de bloques de las subetapas del proceso de astillado:
SUBETAPAS DEL PROCESO DE ASTILLADO
INICIO DELPROCESO DEASTILLADO
REASTILLADO
CONTROL DESOBRETAMAÑO
TRANSPORTEPATIO DE ACOPIO
RECHAZO ASERRÍN
1.1.1 .- Recepción, control de calidad y cubicación de la madera.
La madera proveniente de la sierra llega en camiones y se recibe a la entrada de la Zona
Franca de Esmeraldas, en este sitio se mide el volumen de madera que ingresa. Esta medición
la realizan tres personas; Un representante de la Aduana, un representante de la Zona Franca y
un representante de la Empresa. Realizada la medición se verifica la calidad de la madera;
Esto es: Si existe madera quemada, de diferente especie o muy delgada, si existe madera que
este en cualesquiera de los parámetros citados se procede a descontar del volumen total, para
el pago al proveedor y de las tasas de ingreso a la Zona Franca.
1.1.2 .- Apilamiento de la madera en el patio de pilas.
Pasados los controles en la entrada de la Zona Franca, la madera ingresa al área que pertenece
a la empresa, nuevamente se la mide y pasa a descargarse en el patio de pilas, o pasa
directamente al proceso de astillado dependiendo de la cantidad de camiones que lleguen.
1.1.3 .- Transporte de la madera a la plataforma de trabajo.
La madera de las pilas o de los camiones se transporta a la plataforma de trabajo utilizando
una cargadora frontal, que descarga la madera en dos sitios, el volumen descargado en cada
viaje de la cargadora es de aproximadamente 6 metros cúbicos, la plataforma tiene una
inclinación de aproximadamente 30° lo que permite a las trozas rodar debido a su propio peso
para ser acomodadas por 4 obreros en la banda de alimentación.
Otra función de los obreros es la de clasificar la madera que va al proceso, con la ayuda del
operador de la consola de mando de los motores, deben rechazar: trozas con sobretamaño
(diámetros superiores a 30 cm.), Madera quemada, con residuos de aceite o plástico y con
corteza, ya que constituyen contaminantes para la astilla. La madera rechazada tiene sitios
específicos para el almacenamiento. Por ejemplo, la madera con sobretamaño pasa al patio de
motosierras para que sean partidas de tal manera de obtener trozas con diámetros promedio
inferiores a 30 cm. Cumplido con este requisito nuevamente son llevados al proceso de
astillado, la madera contaminada va acumulándose en la basura y la madera con corteza se la
pela para poder ser procesada.
1 2En la fotografía se observa las pilas (1) de madera y la cargadora (2) con la que se alimenta a laplataforma de trabajo.
1.1.4 .- Proceso de astillado.
En el proceso de astillado se va cumpliendo determinadas subetapas que permiten que la
astilla vaya tomando sus dimensiones adecuadas.
1.1.4.1.- Inicio del proceso de astillado.
La madera que transporta la banda de alimentación la lleva hacia la cadena de
alimentación, esta pone en contacto a las trozas con el astillador que parte la madera en
rodajas, a la salida del astillador se encuentra el martillo o crusher, que golpea a las
rodajas transformándolas en astillas, estas son llevadas por dos cintas transportadoras
(banda corta y banda larga) hacia la zaranda (harnero) para el control de sobretamaño de
las astillas.
En la fotografía se observa el inicio del proceso de astillado en la plataforma de trabajo (4) sepuede observar a los trabajadores con todo el equipo de protección necesario, que acomodan lostroncos en la banda de alimentación (2) al operador de la consola de mando (5), el cubículo donde sealmacena el aserrín (3) y al fondo el patio de acopio (1), en el patio de acopio se observa también ala cargadora que va regando las astillas.
En la fotografía se observa a los troncos sobre la cadena ingresando al astillador (1), el astilíador seencuentra dentro del tambor al cual se tiene acceso para el cambio de cuchillas y partes móviles delvolante.
1.1.4.2 .- Zarandeo o control de sobretamaño.
Las astillas que llegan a la zaranda ( harnero), tienen tres parámetros de clasiñcación;
sobretamaño, tamaño adecuado y muy fino (aserrín).
La clasificación se realiza mediante el movimiento de la zaranda, esta equipada de dos
planchas situada una sobre la otra, la primera tiene agujeros de 40 mm. De diámetro,
que permite el paso de astillas de máximo 38 mm. de ancho, las astillas que no pasan
esta placa son reprocesadas
Las astillas que pasan la primera placa, caen sobre la segunda placa que dispone de
agujeros de 5 y 10 mm. De diámetro en toda su superficie, estos agujeros permiten cernir
el aserrín para que pase a la etapa de rechazo. Las astillas que lograron sobrepasar la
segunda placa son consideradas de tamaño adecuado y pasan a la etapa de transporte al
patio de acopio.
5 6
En la fotografía se observa el resto de las etapas del proceso como son: transporte de la banda corta(1) y larga (3) a la salida de la banda larga se aprecia un embudo por donde se descarga las astillas enla zaranda, zarandeo (6) o control de sobretamafío, las astillas con sobretamaño se depositan en labanda de rechipeo (4) para llevarlo al proceso de reastillado(4), rechazo del material fino (5) através de un succionador, a la salida de la zaranda las astillas con buen tamaño se depositan en iabanda transversal (7) y transporte al patio de acopio en la banda de salida (2) .
1.1.4.3 .- Reastillado o Rechipeo.
Las astillas con sobretaño proveniente de la zaranda, es llevada por una cinta
transportadora ( banda de rechipeo) hacia el reastillador (rechiper) , para ser
reprocesada, esta astilla reprocesada cae nuevamente a la banda transportadora que lleva
la astilla a la zaranda y vuelve a pasar por el proceso explicado anteriormente.
1.1.4.4 .- Rechazo del material muy fino ( aserrín ) .
El aserrín que sale de la zaranda se deposita en un cono, de este sitio es succionado a
través de un ducto por un extractor y depositado en un cubículo, sitio en el que un obrero
se encarga de desalojar el aserrín y transportarlo hacia la basura que posteriormente será
desalojado de la planta.
1.1.4.5 .- Transporte hacia el patio de acopio.
La astilla con el tamaño adecuado se lleva a través de dos cintas transportadoras (banda
transversal, banda de salida) al patio de acopio.
1.1.5 .- Control de calidad.
Antes de llegar al patio de acopio se toman muestras (aproximadamente 2.000 g.) para
realizar el control de calidad, este muestreo se realiza cada hora efectiva de proceso.
En esta etapa la muestra tomada es separada en dos porciones iguales, la una sirve para
realizar la prueba de granulometría ( control de sobretamaño y grosor de la astilla) y de
acuerdo a los porcentajes presentados en los reportes diarios se puede en que condiciones se
encuentra la calibración del astillador y así realizar algún ajuste que haga falta, y la otra
porción sirve para realizar pruebas de densidad y peso de las astillas, (ver anexo de control de
calidad). Es importante destacar que el control no lo realiza la empresa procesadora, sino otra
empresa especializada en este tipo de controles y recomendada por la compradora del
producto.
1.1.6 .-Almacenamiento en el patio de acopio.
El patio de acopio es un área aproximadamente de una hectárea, fundida en concreto que debe
estar completamente limpia para evitar la contaminación del producto. En este lugar la astilla
que se descarga a través de la banda de salida, se esparce y se compacta utilizando una
cargadora. Esta labor se cumple hasta completar el peso necesario para realizar un embarque
(aproximadamente 50.000 toneladas métricas) el tiempo que se demora en alcanzar este peso
es de aproximadamente cuatro meses siempre que exista el suficiente stock de madera. Se va
formando un montículo en forma de caracol de aproximadamente 50 m. de altura.
1.1.7 .- Embarque y exportación.
Cuando se ha completado la carga, se realiza el desbanque del montículo de astillas y se
transporta hacia el puerto en volquetes, que depositan las astillas en dos cintas transportadoras,
operadas por motores eléctricos cuya potencia es de 150 Kw cada una, para que la descarguen
en las bodegas del buque. Completada la carga del buque, que demora 6 días trabajando las
24 horas, el producto se transporta hacia el Japón demorándose el buque 15 días hasta llegar a
su destino final.
1.2.- Descripción de la planta.
1.2.0 .- Localización de la planta y antecedentes.
La empresa anteriormente exportaba la madera de eucalipto en trozas la que iba almacenando
en un área del puerto marítimo de Esmeraldas hasta tener un peso necesario para realizar el
embarque (50.000 Tm) . Esta modalidad de exportación acarreaba un inconveniente, que las
trozas así exportadas ocupaban mayor volumen que la misma cantidad de astillas por esta
razón se vio la necesidad de exportar la madera procesada en astillas, por la tanto era
necesaria la adquisición de una planta industrial que realice este proceso, realizados los
estudios de factibilidad se la ubicó en la Zona Franca de Esmeraldas, por las siguientes
razones, el bodegaje estaba cerca del punto de exportación, el canon de arrendamiento por
metro cuadrado era menos costoso que en el puerto marítimo, el transporte de los equipos
importados desde el Japón hacia el sitio donde está ubicada la planta era más fácil. La planta
ocupa un área física de aproximadamente 3 hectáreas. En el siguiente diagrama se puede
observar la distribución física de la planta.
1.2.1 .- Equipamiento de la planta Astilladora.
Para el astillado de la madera se utilizan los siguientes equipos:
10
1.2.1.1.- Banda de Alimentación.
Es una cinta transportadora, en la que se inicia la secuencia de producción, en ella se
acomodan las trozas a ser astilladas.
El sistema esta accionado pon un motor -reductor trifásico de 2,2 Kw y 1730 r.p.m. el
movimiento se transmite mediante un sistema de cadena piñones, que mueve a la cinta a
una velocidad de 0,4 m/s. tiene una longitud de 11,3 m. y ancho de 61 cm.
1 2
En la fotografía se observa los motores de la banda de alimentación (1) y cadena (2)
1.2.1.2 .- Cadena de Alimentación.
Es un sistema de cuatro cadenas, su funcionamiento es similar a la de una cinta
transportadora, se encuentra a continuación de la banda de alimentación, esta transporta
los troncos hacia el astillador.
11
El sistema se encuentra acoplado a un motor-reductor trifásico de 2,2 Kw y 1730 r.p.m.
a través de cadena piñones, tiene una longitud de 3 m. y su velocidad de transporte es de
0.4 m/s.
1.2.1.3 .- Astillador.
Es el elemento principal en el proceso de astillado. Es un volante de 0,80 m. De radio,
que tiene incorporado 6 cuchillas distribuidas simétricamente en su superficie, estas
cortan al tronco en rodajas de 0,6 mm. De grosor, esta ubicado al final de la cadena de
alimentación.
El astillador esta accionado por un motor trifásico de 220 Kw. 885 r.p.m., a 3300 V y de
rotor bobinado que necesita un sistema especial de arranque el mismo que será motivo
de análisis mas adelante, el sistema esta acoplado mediante poleas y 6 bandas que dan
una velocidad de giro al volante de 214 r.p.m.
1V
En ía fotografía se observa al motor (1) y al astillador (2) antes de su montaje. Se puede notar el grantamaño comparado con las personas que están a su alrededor.
12
1.2.1.4 .- Martillo ( picador) .
El sistema esta ubicado a continuación del astillador, es un rodillo que tiene incorporado
en su contorno unas aletas a manera de martillos que golpean a las rodajas que salen del
astillador, estos golpes, que son dados a gran velocidad desalojan a la astilla hacia la
banda corta y le permiten tener la longitud necesaria. El sistema esta accionado por un
motor trifásico de 11 Kw. El movimiento se transmite a través de bandas y poleas. La
velocidad de rotación del martillo es de 1700 r.p.m.
1
En la fotografía se observa a! motor del martillo (1) ei lugar donde se aloja el martillo (3) asícomo también el alojamiento del volante astillador (3) .
1.2.1.5 .- Banda corta.
Es una cinta transportadora ubicada a continuación del martillo. La banda esta acoplada
a un motor -reductor trifásico de 3,7 Kw y 1720 r.p.m. a través de un sistema cadena
piñones.
13
Tiene una longitud de 4,2 m. y 0,81 m. de ancho su velocidad es de 1.77 m/s.
1 2
En la fotografía se observa el motor (1) y a la banda corta, la ubicación de la banda larga (2).
1.2.1.6.- Banda larga.
Esta cinta transportadora esta ubicada al final de la banda corta, transporta las astillas
hacia el harnero (zaranda).
El sistema esta accionado por un moíor-reductor trifásico de 3,7 Kw. 1730 r.p.m. que
transmite la potencia a través de un sistema piñones cadena. Su velocidad es de 1.83
m/s. Tiene una longitud de 13,1 m. y ancho de 83 cm.
14
En la fotografía se observa la ubicación del motor de la banda larga (1) el embudo (2) pordonde se deposita las astillas a la zaranda (3).
1.2.1.7.- Harnero (Zaranda).
Es un tamizador que selecciona la calidad de las astillas, esta selección se da por el
movimiento a gran velocidad de la zaranda sobre una polea excéntrica, clasificándolo
en fin, sobretamaño y de buena calidad. El material fino es depositado en un ducto
conectado a un ciclón, el sobretamaño se deposita en una cinta transportadora para ser
reprocesado, y el de buena calidad se deposita en la banda transversal.
El sistema esta accionado por un motor trifásico de 7,5 Kw. Acoplada a través de poleas
y bandas de transmisión.
15
En la fotografía se observa la ubicación del motor (1) de la zaranda.
1.2.1.8.- Extractor y Ciclón.
Es un extractor con veletas tipo centrífugo que succiona el material través de un ducto y
lo transporta hasta el ciclón el cual escoge mediante un proceso de gravedad el material
particulado dejando escapar el aire y arrastrando el material muy fino, este se deposita
en un cubículo, en este lugar se recolecta y se rechaza por no cumplir con los
parámetros de calidad, al ser material muy fino.
El funcionamiento del sistema esta dado por un motor trifásico de 15 Kw. 1740 r.p.m.
acoplado a través de poleas y bandas de transmisión.
16
1.2.2.9.- Banda del rechipper (Reastillado).
Esta banda transportadora esta ubicada a la salida de la zaranda y recoge las astillas con
sobretamaño y lo lleva hacia el rechipper (reastillador) para ser procesadas nuevamente.
Este sistema se mueve gracias a un motor trifásico de 1,5 Kw. ubicado en el rodillo
motriz.
1 2 3
En la fotografía se observa lajibicación de los motores del reastillador (2), banda de reastillado (3) ybanda transversal (4).
1.2.1.10 .- Rechipper (Reastillador) .
Es rodillo provisto de cuchillas que reprocesa las astillas con sobretamaño, y tome las
dimensiones adecuadas, el material reprocesado es depositado nuevamente en la banda
larga que lleva las astillas hacia la zaranda.
17
El trabajo del rechipper se lo realiza gracias a un motor trifásico de 11 Kw. 1760 r.p.m.
acoplado a través de poleas y bandas de transmisión.
1.2.1.11.- Banda Transversal.
Esta cinta transportadora se encarga de recoger las astillas clasificadas por la zaranda
como de buena calidad y lo transporta hacia la banda de salida.
Esta cinta se acciona mediante un motor-reductor trifásico de 2,2 Kw. 1730 r.p.m, que
se acopla a través de un sistema cadena piñones. La velocidad de movimiento es de 1.33
m/s. tiene una longitud de 10,1 m. y ancho de 76 cm.
1.2,1.12 .- Banda de Salida.
La cinta transportadora finaliza la secuencia de producción, el producto en ella
depositado se transporta hacia el patio de acopio de astillas.
El movimiento de la cinta transportadora esta dado por un motor-reductor trifásico de
3,7 Kw. 1150 r.p.m. que se acopla a la cinta por un sistema de cadena piñones.
1En la fotografía se observa la ubicación del motor (1) de la banda de salida.
18
11.2.1.13 .- Compresor.
Permite el trabajo del freno neumático del motor principal, y el sistema neumático de la
pistola de impacto que permite realizar el cambio de cuchillas del astillador.
El sistema trabaja con un motor monofásico a 220 V. potencia de 3,7 Kw 1740r.p.m.
1.2.2 .- Descripción del taller de rectificado.
En el taller de rectificado se encargan de afilar y preparar las cuchillas que se van
ocupando durante el proceso de astillado, el cambio de cuchillas al astillador se realiza
4 veces en cada turno de 12 horas, y una vez por semana al reastillador. Para realizar
este trabajo el taller esta equipado con los implementos necesarios como son:
Rectificadora para afilar las cuchillas, reverbero eléctrico para fundir el plomo,
compresor y todas las herramientas necesarias para cumplir su función en forma
correcta.
1.2.3 .- Descripción del Laboratorio.
Para realizar el control de calidad el laboratorio dispone de los siguientes equipos. Un
harnero pequeño para realizar las pruebas de granulometría o control de sobretamaño,
tres hornos eléctricos para el secado de las astillas y realizar las pruebas de densidad y
peso de las mismas. Un computador para sacar los reportes del control de calidad.
19
CAPITULO II
2.1.- Requerimiento de Energía Eléctrica para cada etapa del proceso.
En tabla N° 1 se presenta los requerimientos de energía del motor principal y de los motores
pequeños:
N°
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
DESCRIPCIÓN (motor)
Motor Astillador
Banda de Alimentación
Cadena de Alimentación
Banda Corta
Picador
Banda Larga
Zaranda
Banda del Rechipper
Rechipper
Banda Transversal
Ciclón
Banda de Salida
TOTAL DE KW.MOTORES
PEQUEÑOS=
P (Kw)
220
2,2
2,2
3,7
11
3,7
7,5
1,5
11
2,2
15
3,7
67,4
V(V)
3300
220
220
220
220
220
220
220
220
220
220
220
I (A)
49
7,9
7,9
13,5
38
13,4
27,5
3
37
8,3
50
24
TABLA N° 1
Se debe notar que el voltaje al que trabaja el motor principal es de 3300 V, por lo que se hizo
necesario la construcción de un transformador exclusivo para este.
20
2.2.- Requerimientos de energía eléctrica para circuitos secundarios de la
planta (Iluminación de la planta, máquinas-herramientas, talleres, bodegas,
etc.)
La planta dispondrá de una sola edificación que servirá tanto para oficinas como para bodega,
laboratorio y talleres, por lo tanto se ha previsto una densidad de carga de 20 w/m2 bajo esa
consideración se instalará luminarias fluorescentes dobles de 80 w. para tomacorrientes se ha
estimado ia capacidad del circuito en 5 Kw. para los talleres se ha estimado una carga de 25
Kw. además se instalará una bomba de agua de 1,5 Kw. .En la siguiente tabla se ha tabulado
de manera general los requerimientos de energía para los circuitos secundarios.
No
13
14
15
16
H -7I /
18
DESCRIPCIÓN
Bomba de agua
Iluminación Interior
!h iminorMÓn Pvtorirtr1 1 t_4i ( ni IdWiWl l I— A.twl i\_/i
Iluminación Planta
-r-.ili e»neies>
OficinasTotal de Kw =
P (Kw)
1,50
1,36
2,40
4,60
25,00
5,0039,86
25
POTENCIA A CONSIDERAR = 1,2 * SUMA (POTENCIA MOTORES)
POTENCIA A CONSIDERAR- 1,2 * 67,40
POTENCIA A CONSIDERARA 80,88 Kw.
13
14
9
10
11
12
DESCRIPCIÓN
BOMBA DE AGUA
ILUMINACIÓN INTERIOR
ILUMINACIÓN EXTERIOR
ILUMINACIÓN PLANTA
OFICINAS
TALLERES
TOTAL DE KW=
CANT
1
17
6
13
1
1
Pn(kW)
1,50
1,36
2,40
4,60
5,00
25,00
39,86
FFUn
1,0
0,8
0,7
0,7
1,0
0,8
CIR(Kw)
1,50
1,09
1,68
3,22
5,00
20,00
32,49
FSn
1
1
1
1
1
1
DMU(Kw)
1,50
1,09
1,68
3,22
5,00
20,00
32,49
TABLA N°4
DMU para usuario
fp
FACTOR DE DEMANDA
DMU (KVA)
( 1+Ti/100) 10
DMUp DE 1 USUARIO
32,49 + 80,88
113,37 Kw.
0,9
1,00
125,97 KVA.
1,25 Según E.E.Q.S.A
con proyección a 10 años
157.46 KVA.
CAPACIDAD DEL TRANSFORMADOR # 1= 150 KVA.
24
Fsn Factor de simultaneidad para la carga individual.
DMU Demanda máxima unitaria.
DMUp Demanda máxima unitaria proyectada.
FFUn. Factor de frecuencia de uso de la carga individual.
CIR Carga instalada por consumidor representativo.
FP Factor de potencia.
Ti Tasa de incremento acumulativa media anual de la demanda.
ESTUDIO DE CARGA
USUARIO TIPO: INDUSTRIAL
NUMERO DE USUARIOS = 1
TRANSFORMADOR # 1.
12
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
DESCRIPCIÓN
BANDA DE TRONCOS
CADENA
MARTILLO
BANDA CORTA
BANDA LARGA
ZARANDA
BANDA TRANSVERSAL
BANDA RECHIPPER
CICLÓN
RECHIPPER
BANDA DE SALIDA
COMPRESOR
TOTAL DE KW=
CANT
11
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
Pn(kW)
2,22,2
11,0
3,7
3,7
7,5
2,2
1,5
15,0
11,0
3,7
3,7
67,4
FFUn
11
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
CIR(Kw)
2,22,2
11,0
3,7
3,7
7,5
2,2
1,5
15,0
11,0
3,7
3,7
67,4
FSn
11
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
DMU(Kw)
2,2
2,2
11,0
3,7
3,7
7,5
2,2
1,5
15,0
11,0
3,7
3,7
67,4
TABLA N° 3
23
= 11,1 m.
l.-E = 2001uxes
2.- se utilizará luminarias de distribución simétrica para lamparas de vapor de mercurio de
400 w. Haz ancho alumbrado Directo.
3.-IL = I
4.- Cu -0,43
5.- Ce -0,65
6.- Flujo luminoso lamparas de 400 w. = 21.000 lúmenes.
No de luminarias = 9
7.- La distribución de las luminarias ver Anexo 8, diagrama A6
2.4.- Dimensionatniento del sistema eléctrico.
Para realizar el dimensionamiento del sistema eléctrico fue necesario realizar el estudio de
carga para determinar la demanda máxima unitaria.
2.4.1.- Estudio de carga.
El estudio de carga se lo ha realizó de acuerdo a las normas de la Empresa Eléctrica
Quito S.A. y EMELESA acepta dichas normas. Es importante conocer las abreviaturas
de los términos más usuales utilizados en la Guía para Diseño.
22
2.- Se utilizara luminarias de distribución simétrica para lamparas de vapor de mercurio
de 250 w. Haz ancho alumbrado directo.
3.- IL = índice de local.
IL = H
4.- Cu = Coeficiente de utilización.
Cu = 0,48
5.- Ce = Coeficiente de conservación.
Ce - 0,65
6.- Flujo luminoso lámparas de 250 w. = 12.000 lúmenes.
N° de luminarias = 4.
7.- La distribución de las luminarias ver Anexo 8, diagrama A6.
2.3.2.- Iluminación de la planta.
En este sector se necesita tener una excelente iluminación, ya que se tiene maquinas y
motores en movimiento y además existe circulación de obreros. La tonalidad de las
paredes y del techo se considera obscuras. Las dimensiones de la nave a iluminar es:
1 = 24,4 m.
21
2.3.- Diseño de la iluminación de la planta y plataforma de trabajo.
Para el diseño de la iluminación de la planta fue necesario tomar en cuenta los siguientes
factores:
a.- Conocer el tipo de actividad a desarrollar.t
b.- Dimensiones y características físicas del área a iluminar.
Conocidos estos factores se determina la metodología de diseño, en este caso se empleara el
método de los lúmenes.
2.3.1.- Iluminación de la plataforma de alimentación.
La plataforma de alimentación es un sitio que debe tener una iluminación óptima y la
tonalidad de la luz debe ser la adecuada para que no sea causa de cansancio, la labor de
los obreros debe ser sin riesgos. En este sitio los obreros manipularan los troncos para
acomodarlos en la plataforma de alimentación. La tonalidad de las paredes y techo se
considera obscuras por motivo de diseño, las dimensiones de la nave a iluminar son:
1 = Largo
a = Ancho
H = Altura que existe entre el plano de trabajo y la luminaria.
1=10,4 ni.
a=7,l m.
H=4m.
1.- E=2001uxes
i RANSFuRMADOR ff z.
DESCRIPCIÓN
MOTOR ASTiLLADOR
CANT
1
Pn ( Kw)
220
FFUn
1
CIRÍK\M\ »«•/
220
FSn
1
DMU (Kw)
220
iJiviu para usuario.
TABLA N° 5
220 Kw
FACTOR DE DEMANDA = 1,00
DMU (KVA) = 244,4 KVA
FACTOR RECOMENDADO DE PROTECCIÓN = 1,25
DMUp DE I USUARIO = 305,55 KVA.
CAPACIDAD DE TRANSFORMADOR # 2 = 300 KVA.
2.4.2.- Suministro de energía por parte de ia Empresa Eléctrica de
En la Avenida que divide Autoridad Portuaria y Zona Franca existe una red de Ai. a
13.800 Voltios dirigiéndose al puerto pesquero aríesanaí de Esmeraldas. De este sitio se
reaüzó la derivación en AT. para ingresar a la Zona Franca mediante red aérea.
El cable de cometida es conductor No 2 ASC-AWG para las fases y No 4 ASC-AWG
para el neutro hasta llegar ai poste proyectado, desde donde se interrumpió para colocar
seccionadores-fusibles tipo abierto. Desde apuí se ba.^0 hasta la. cámara, de
transformación proyectada con cable de cobre tripolar apantallado de 15 KV. calibre No
2 AWG para las fases y No 4 Cu. desnudo para el neutro.
27
1 2 3 4La fotografía muestra al transformador de 300 KVA (1), transformador de 150 KVA (2) , espacio para elbanco de condensadores (3), acometida en A.T con cable tripolar (4).
La cámara de transformación se instaló aproximadamente al ingreso principal junto a la
caseta del guardia dentro de los predios de la fabrica. Esta conformada por tres paredes y
un techo de Asbesto-Cemento, su frente tiene una malla de protección.
Por requerimientos de la fabrica se dejó la cámara con capacidad para recibir dos
transformadores: Uno para el motor principal y otro para motores pequeños y uso
general, además un banco de capacitores cuyo objetivo será compensar el factor de
potencia por las cargas inductivas que existirán.
El transformador No 1 de uso general tiene las siguientes características
Numero de fases 3
Potencia Nominal 150 KVA.
Voltaje Nominal Primario 13800 V.
Voltaje Nominal Secundario 2207127 V.
28
Grupo de Conexión Dyn5.
El Transformador No 2 del motor principa] es de las siguientes características:
Numero de fases 3
Potencia Nomina] 300 KVA.
Voltaje Nominal Primario 13800 V.
Voltaje Nominal Secundario 3300 V.
Grupo de Conexión DdO
2.4.3.- Red de baja tensión, acometidas ( Diagramas Unifilares).
Existen dos redes de Baja Tensión cada una corresponde a da transformador.
Para el transformador No 1 de los terminales de baja tensión se pasó a través de un
breaker de 600 A. posteriormente a través de cartuchos fusibles para alimentar los
diferentes circuitos. Estos cartuchos están ubicados en un anuario metálico y su
ubicación es dentro de la cámara de transformación, como se puede ver en ei anexo 8,
los diagramas A4. A5. A7. En la siguiente fotografía se observa el armario de
distribución de baja tensión.
29
El cable que se utilizó es de 3x(2x4/0) TTU AWG para las fases y 2x3/0 AWG de cobre
desnudo para el neutro.
En el caso del transformador No 2 su red de baja tensión es a 3300 V. Se utilizó un cable
apantallado tripolar No 2 Awg para 3300 V. que va desde los terminales en Baja
Tensión hasta un armario metálico que contiene un seccionador bajo carga con fusibles
tipo HRC (botella) para luego derivarse hacia los equipos de la planta mediante cable del
mismo tipo. Estos detalles se pueden observar en la siguiente fotografía.
30
Para la cámara de transformación la protección de cortocircuitos principal en AT. se
protege mediante seccionadores portafusibles tipo abierto de 15 KV - 100 A con
tirafusible tipo K de 40 y pararrayos de 12 KV. Ubicados en el poste junto a la cámara.
Dentro de la cámara de transformación se colocó un seccionador bajo carga de 17,5 KV.
y 400 A sin fusibles que corta la acometida principal.
El transformador No 1 lleva seccionadores fusibles tipo abierto de 15 KV - 100 A con
tirafusible tipo K de 12 A.
bl transformador No 2 üeva seccionadores fusibles tipo abierto de 15 KV - i 00 A con
íírafusible tipo K de 20 A.
En baja tensión ei transformaüor N o Í se protege mediante un breaker de 600 A. y
Kíicpc ^oríaíiisibles de ^00 V - 400 A. v con bases ^or^aíusib-cs de 250 A v se utilizsi"
Circuito 1
Circuito 2
r^'ir^i i¡4-^ OWII OUILW »J
í""*! r/*n i!tj-\\~/\\W ^T
Descripción
Motores Pianta
Talleres
(~~\fi s\im~tr* /^OllOII IQO ü
iluminaciónD^Nr*í— IH"\»
Í \COCi VCt
Fusibles tipo NH1
160 A.
63 A.
CQ AWvJ /-\
CQ A«w*o M.
1AÍ5JLA 1^" O
un baja tensión ei transformaüor No 2 se protege mediante un seccionador tripolar bajo
carga de Í2 KV - 400 A. con fusibles tipo HRC de 50 A.
La meüicíon se la realiza en alta tensión.
32
CAPITULO III
3,L- Control de los motores con arranque directo y con arranque Y-A
3.1.1.- Arranque directo ( a plena tensión )
Las normas NEMA para los diferentes diseños de motores de inducción establecen valores
mínimos del par de arranque que el.motor debe desarrollar en función del par nominal.
El requisito de este tipo de arranque es simplemente la conexión directa del rotor a la línea de
alimentación; es decir , aplicando el 100% del voltaje nominal a los terminales del motor.
Este procedimiento es aceptable en motores de baja capacidad pero puede ser objetable en
motores de 10a 15 HP en adelante, toda vez que la corriente que toma el motor es del orden
del 500 aí 600% de la nominal, lo que además de producir una caída de voltaje
momentáneamente en toda la red de alimentación puede producir daño al equipo acoplado o
al motor mismo.
ARRANQUE DIRECTO
LINEA
BREAKER
Cl
El dimensionamiento del contactor principal debe ser a Vn, Pn , AC3*.
AC3* = se utiliza en motores jaula de ardilla conecta hasta 6 In y desconecta In. Es más
difundido en funcionamiento normal.
3.1.2.-Arranque con cambio estrella-delta.
SÍ se tiene un motor que funciona normalmente con sus tres devanados conectados en delta
(A), es posible cambiar a la conexión estrella (Y) durante el arranque. Mediante este cambio
de conexión, cada fase del devanado recibirá solamente el voltaje nominal dividido entre V3,
lo que equivale a efectuar el arranque reduciendo la tensión al 57,7% de la nominal. Por otra
parte, el cambio de deíta a estrella significa que la corriente de línea será igual a la corriente de
fase, lo que traduce en una reducción total de la corriente de línea de 0.577* 0.577 = 0.333 o
sea al 33,3 % de la normal.
Para poder emplear este sistema todos los terminales del estator deberán quedar accesibles. Debe
considerarse también que el par es sólo la tercera parte del normal, y podría no ser suficiente para
acelerar la carga en un tiempo razonable.
Tiene la desventaja que solo es aplicable a motores de pequeña capacidad ( 10 a 20 HP), en el
siguiente diagrama se presenta el circuito de ñierza para el arranque Y-A.
ARRANQUE Y-
C2 C3 /Cl
La especificación de los contactores es :
Cl a 1/3 o a lo sumo 1/2 de la potencia dei motor a Vn.
C2 y C3 a l/\ de la potencia nominal a Vn.
34
Bajo estas consideraciones se procedió a analizar los datos de placa de los motores pequeños,
y verificar el equipo disponible para implementar los diferentes sistemas de control, en la
siguiente tabla se muestra a todos ios motores, sus datos principales y sus sistemas de arranque
utilizados.
CARACTERÍSTICAS PRINCIPALES
N°
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
Motor (ubicación) 3cp
Banda de Alimentación
Cadena de Alimentación
Banda Corta
Picador
Banda Larga
Zaranda
Banda de rechipper
Rechipper
Banda transversal
Ciclón
Banda de salida
Compresor (monofásico)
Arranque
Directo
Directo
Directo
Directo
Directo
Y-A.
Directo
Y-A.
Directo
Y-A.
Directo
Directo
P (K\v)
2,2
2,2
3,7
11,00
3,7
7,5
1,5
11,00
2,2
15;00
~> "~¡3,7
3.7
V(V)
220
220
220
220
220
220
220
220
220
220
220
220
I (A)
7,9
7,9
13,5
38,0
13,4
27,5
3,0
37,0
ft 75,3
50,0
16,2
24
3.2.- Sistema Especial Fuerza y Control del motor de 220 Kn\o de los hechos sobresalientes es que el motor principal es de rotor bobinado, y por su gran
potencia requiere un sistema especial de arranque.
Primeramente se debe conocer ]as ecuaciones de un motor de inducción en estado estable, para
luego entender lo que sucede en el momento del arranque, por lo tanto se utilizará el circuito
equivalente para dicho análisis.
En donde:
V = Tensión aplicada al motor.
í = Comente de línea que circula por el estator.
RI = resistencia del devanado del estator.
Xi = reactancia local (o de dispersión) del estator.
XM = reactancia de magnetización.
X2 — reactancia local (o de dispersión) del rotor.
Ra = resistencia del devanado del rotor.
*36
s = deslizamiento.
\2 = corriente que circula por la resistencia R2 del rotor.
T = par del motor.
n = velocidad en r.p.m.
ns = velocidad sincrónica.
P¿- = potencia de salida.
La potencia de salida está dada por la expresión:
s
L potencia de salida en función del par T y la velocidad n será:
K
Despejando el par se tiene:
T = K 3 T?2
ns
3.2.1.- Características de arranque ai añadir resistencia al rotor,
Es oportuno regresar al circuito equivalente para examinarlo en forma cualitativa, bajo ciertas
condiciones de funcionamiento. En el arranque, el deslizamiento vale 1, ya que el rotor está
en reposo, por io que R2 /s tiene su valor mínimo y su magnitud es comparable con la
~ reactancia X2; de modo que en el arranque la corriente del circuito de] rotor será alta y su
factor de potencia será bajo. Suponiendo que la tensión aplicada al estator es constante, los
factores que determinan el valor del par de arranque desarrollado son la resistencia del rotor y
la reactancia del rotor en reposo, o sea:
1
De ]a expresión del par de arranque, si en serie con la resistencia del rotor Ri se inserta una
resistencia variable Rx , la ecuación puede escribirse de la siguiente manera.
Tarranque = Kt" (R-2 + RX )/ [( R 2+ RX) + X 2 ]
Ahora se puede expresar el factor de potencia como:
Cos Qr =
En este caso práctico, es asunto sencillo introducir un banco de resistencias en el circuito del
rotor a través de los anillos rozantes, como se indica en la siguiente figura.
Cl C2
-J ~í I IL-Í-L £i—... 1——X-
Para un motor de rotor bobinado es evidente que al variar la resistencia total del rotor, variará
el factor de potencia en eí momento del arranque. Aumentando la resistencia y el factor de
potencia del rotor en el arranque, por consiguiente aumentará la impedancia total, se reducirá
la corriente de arranque, y al mismo tiempo, aumentará el par de arranque. En la siguiente
figura se representa la familia de curvas para diversos valores de resistencia del rotor añadida
a la resistencia básica del rotor Rr. El par de arranque, Tr, se presenta con la resistencia básica
de] rotor Rr.
38
3.2.2.- Arranque de un motor con rotor bobinado.
Ninguna descripción del arranque de motores es completa si no se hace referencia al motor de
inducción de rotor bobinado. En este sistema de arranque se aplica la tensión nominal al
primario o devanado estatórico y en serie con el secundario o devanado rotórico se intercalan
resistencias que reducen la intensidad de la corriente de arranque.
Las resistencias conectadas al rotor van eliminándose a medida que aumenta la velocidad, de
forma que cuando adquiere la velocidad de régimen quedan eliminadas y los anillos del rotor
39
en cortocircuito. Cuando se da la señal de arranque, el estator del motor de rotor bobinado se
excita por medio de un disyuntor principal, el motor arranca a plena resistencia del rotor y
máximo deslizamiento en su devanado secundario (por lo que desarrolla ei máximo par
rotórico) y, en consecuencia la comente reducida estatórica para producir este par. El motor
adquiere mayor velocidad cada vez que se reducen ías resistencias y el deslizamiento.
Produciéndose una aceleración suave hasta alcanzar la velocidad nominal o de trabajo del
motor.
El arrancador puede servir como regulador de velocidad, en la práctica, la velocidad puede
reducirse hasta el 50% de la nominal, aunque no es posible operar el motor a esta velocidad en
forma continua, puesto que las pérdidas en el rotor aumentarían y un sistema de ventilación
sería incapaz de mantener la temperatura del motor dentro de los límites permisibles.
En la siguiente figura se muestra el circuito de arranque del motor.
CT=
HíA
WSF
OH
MA
DQ
H
DE
C
OR
RÉ
EN
TE
BA
NC
O D
E R
ESI
STE
KC
IAS
41
Cuando se da la señal de arranque el disyuntor se excita, y el motor se pone en marcha a plena
resistencia rotórica del secundario. El motor se acelera a plena resistencia rotórica desde su
deslizamiento dei 100%, a medida que el rotor se aceiera, irrumpe la corriente y es detectada
por el transformador de corriente CT. esta señal es tratada en el siguiente circuito:
42
La señal recibida es comparada en la tarjeta de control y cuando llega al 150%, la tarjeta da
un pulso para que el motor actuador cierre los contactos mecánicos del contactor
cortocircuitando un un elemento del banco de resistencias, este proceso se repite en 4 pasos
hasta que el motor alcanza la velocidad de régimen y el banco de resistencias queda en
cortocircuito.
3,2.3.- Descripción de! sistema especial de arranque y control del motor
principal.
Lo descrito en el numeral anterior debe cumplir el arrancador del motor principal. Para la
adquisición del sistema de control y fuerza de este motor fue necesario conocer los datos de
placa del motor.
Motor
Astiliador
Potencia(KW)
220
Voltajej
( V )
3300
Corriente( A )
49
Frecuencia(r.p.m.)
850
V. Rotor( V )
690
i. Rotor( A )
190
TABLA N° 8.
El sistema de arranque está constituido de tres módulos:
El módulo 1, el HB332 -A V,W,T, constituye el módulo de fuerza o disyuntor principal ya
que conecta el devanado del estator a la tensión nominal. Sus datos de placa son:
P= 220 KW.
I- 100 A.
V- 3300: 110V.
43
TOSHIBA
HB332-A, V,.W, T
1 9 9 5 6
En la fotografía se puede observar la parte frontal del sistema del módulo 1 con la respectiva
nomenclatura del modelo.
44
<l
-'SOPORTE
CERRADURA
Fotografía 1
;• ENERGÍA
^BORNERA
i (R,s,T)
CONTROL
Fotografía 2
En la fotografía # 1 en la parte frontal se puede observar un indicador luminoso (PL1) que
permite saber si existe energía para el encendido del motor, un amperímetro (A) que mide la
intensidad de corriente que consume el motor durante el proceso, un pulsador de encendido
(ON) y uno de apagado (OFF), una cerradura de seguridad.
La fotografía # 2 muestra la parte posterior, se puede observar los terminales R, S, T que están
conectados a la red, y los terminales U, V, W que están conectados al estator del motor.
45
PLl
Drs
PT
(CT)
46
La fotografía # 3 muestra la parte posterior de la puerta, se observa que a más de los
elementos que se ven en la parte frontal, están incorporados; un relé térmico (49) que sensa la
corriente del motor a través de un transformador de corriente, un contactor (4) que permite la
alimentación del sistema de control, un interruptor de cuchillas ( KS) que permite energizar el
sistema de control desde el mismo módulo, o tomando la energía desde el exterior.
La fotografía # 4 muestra el interior del módulo, en él están incorporados los siguientes
elementos: Un pulsador ( S) normalmente abierto, sirve para seguridad ya que impide el
arranque del motor si la puerta del módulo está abierta. Un transformador de potencial (T) de
3300/ 110 V, con sus respectivos fusibles, permite tomar la energía de la misma fuente del
motor para alimentar al circuito de control. Dos transformadores de corriente (CT) 50/5 A.
de estos se toma las señales para calibrar el relé térmico (49), este debe estar calibrado al 110
%, y para la medición del amperímetro. Un contactor principal (52) . Finalmente se puede
observar la regleta que sirve para enviar y recibir las señales del módulo conírolador. En el
diagrama A9 del anexo 8 de planos y diagramas se presenta el circuito del módulo HB
332-A.
Módulo 2, o módulo controlador, modelo DS-361. (ver fotografía). Se tiene los siguientes
datos de Placa.
V = 1500V.
T - 520 A,
Voltaje de operación = 200/220 V.
Peso- 128Kg.
El controlador está constituido por: 1 contactor mecánico, un motor trifásico de 220 V. y de
P^ 100 W con su respectivo sistema de fuerza y control, acoplado al contactor mediante
engranajes permitiendo el cierre y la apertura del contactor. Existe una tarjeta controladora que
permite tratar las señales provenientes del módulo 1, especialmente la del transformador de
corriente CT, para ordenar la acción que debe realizar el motor acoplado al contacíor.
47
Este controlador es de tiempo de arranque limitado y un sistema de corriente limitada, cuando
se da el pulso de arranque un relé auxiliar se cierra y la señal del transformador de corriente es
usada, en la tarjeta controladora, cuando inicia eí proceso el tiempo de demora en el arranque
es de 13 o 16 segundos, en caso de que se supere este límite, el limite de la comente de
arranque hace funcionar al motor actuador que está detenido mientras la corriente no llegue al
150%, este procedimiento se va realizando hasta dejar en cortocircuito el banco de
resistencias. Al recibir el pulso de apagado el controlador ordena al motor abrir los contactos y
deja conectada las resistencias al rotor, si se interrumpe la energía con el motor principal
encendido, el motor controlador queda estacionado en la posición final, con las resistencias
rotóricas en corto circuito, al volver la energía todo el sistema está apagado, al dar el pulso de
encendido el motor controlador vuelve a su posición inicial, siendo necesario un nuevo pulso
para encender el motor principal. Además dispone una hornera que permite la interconexión
con el módulo 1 y para la alimentación de energía al módulo.
En la parte superior exterior tiene un volante que permite realizar la conexión o desconexión
manual de las resistencias rotóricas en caso de que existiese algún tipo de daño en el sistema
controlador.
Módulo 3. es el banco de resistencias que están conectadas al rotor, se tiene los siguientes
datos de placa:
R=l ,6Ohms.
1= 190 A.
V - 690 A.
Están diseñadas para soportar la corriente que circula por ellas en el momento del arranque
del motor, en ese instante los terminales de las resistencias alcanzan temperaturas cercanas a
los 100° C, este fenómeno se tomó en cuenta para seleccionar el cable adecuado así como los
terminales, para la conexión del banco de resistencias con el módulo de control, así es capaz
de soportar la corriente transitoria y eí terminal soportar la subida de temperatura
momentánea.
48
En el siguiente diagrama circuital se observa la conexión del banco de resistencias y el
controlador, así como del rotor con el controlador.
DIAGRAMA DE CONEXIÓN ELÉCTRICA DEL SISTEMA
DE ARRANQUE DEL MOTOR PRINCIPAL
Cl
23
a2
7
nl¿
—
—
CONTROLADORROTOR
DS-362
j// /
//I
R
S
T
P?
"pTR4
PS
PÍO
íll
Pl?PH
. 220 V.
:
60* 0 100'C
~P4~
k>kíí
RlT
R15
RESISTENCIAS
DPG 600 W
DIAGRAMA DE CONEXIÓN DE LOS MÓDULOS DE FUERZA Y CONTROL DEL MOTOR
PRINCIPAL
En la siguiente fotografía se puede observar los tres módulos antes de ser instalados.
49
1' 21 !3
Banco de resistencias (1), Controlador resistencias rotóricas (2), Disyuntor del estator (3).
En las siguiente fotografía se muestra la secuencia de instalación y montaje de los dos
módulos, se puede observar al módulo controlador que conecta y desconecta las resistencias y
al disyuntor que conecta al estator..
1 2
Volante para conexión y desconexión manual del banco de resistencias (1), contactor mecánico (2)
50
En las siguientes fotografías se observan la constitución del banco de resistencias y el
controlador del rotor; y el sistema de control y fuerza listos para ser utilizados.
l 1 2Constitución del banco de resistencias (1), y la del controlador del rotor (2)
Sistema de control y fuerza.
51
3.3.- Control de todo el proceso.
Para e¡ control del proceso fue necesario realizar el diseño del armario de control y fuerza, así
corno de Ja consola de mando. En el diseño del armario fue necesario conocer la carga a
manejar para determinar la corriente de barras.
Para el cálculo se utilizó la siguiente fórmula:
1= 1,25 !pc ( motor grande) + Suma Ipc de los demás motores.
Del cuadro presentado anteriormente se obtuvo:
I = 263,7 A.
Se consideró necesario barras para 275 A.
Horneras para la conexión de los motores.
El dimensionamiento de la protección se lo realizó de manera similar al cálculo de barras,
pero se utilizó un breaker de 400 A. existente en el armario, realizados todos los cálculos se
procedió a veriñcar la existencia de los elementos necesarios en el armario, para la
implernentación de los respectivos sistemas de control y ñierza de los motores.
El armario además dispone de medidores de corriente y voltaje para cada fase, y control de
encendido y apagado del armario.
En las siguientes fotografías se muestra el anuario con los elementos existentes antes de
realizar el montaje de los sistemas de control y fuerza de los motores.
En el armado de los sistemas de control se hizo necesario cumplir ciertos requisitos:
52
En caso de que el martillo se sature y se disparen las protecciones, los motores de la banda de
alimentación y la cadena se desconectan automáticamente, evitando de esta manera que el
motor principal siga astillando los troncos. Además el motor de la cadena tiene inversión de
giro, ya que en determinadas ocasiones ingresaban troncos demasiado gruesos y se producía
congestionamiento, permitiendo desalojar el material que estaba causando el problema.
En el caso del motor principal cuyo encendido y apagado se lo realizaba desde el módulo
HB332-A se procedió a suspender esa acción, para realizarlo desde la consola de mando,
utilizando un contactor auxiliar que permite utilizar energía desde el armario para la operación
del sistema de control del motor principal.
La fotografía muestra el armario de control y fuerza de los motores pequeños en el proceso de montaje
53
Armario que contiene los sistemas de control y fuerza de los motores pequeños.
54
En la fotografía se aprecia el armario armado y listo.
La consola de mando posee un switch principal de encendido con enclavamiento, ha sido
armada de tal forma que ningún motor arranque con carga, todos lo hacen en vacío.
Para encender la planta , el encendido de los motores sigue la siguiente secuencia.
55
1..- Ciclón, 2.- Banda de salida, 3.- Banda transversal, 4.- Rechipper, 5.- Banda de rechípeo,
ó.- Zaranda, 7.- Banda larga, 8.- Banda corta, 9.- Astillador, 10.- Cadena de alimentación,
12.-Banda de alimentación.
Esta secuencia se debe seguir dando el tiempo necesario a cada motor (10 - 15 seg.) para que
cada motor alcance sus condiciones normales de funcionamiento, caso contrario se podría
sobrecargar el sistema y operar las protecciones.
El apagado del sistema se lo realiza siguiendo la secuencia anterior pero de manera contraria.
En el anexo 8 de diagramas, el diagrama A8 presenta los diagramas circuitales de control y
fuerza tanto de los motores pequeños como del motor principal.
Consola de Control de todo el proceso.
56
CAPITULO IV
4.1.- Experiencias previas.
Antes de iniciar el proceso de diseño se realizó estudios buscando alternativas donde ubicar a
la planta, debía ser un lugar que tuviese buenas vías de comunicación para que el transporte
de la madera sea rápido hacia el lugar de acopio y además estar cerca de un puerto marítimo
que permita el ingreso de buques de gran calado para la posterior exportación del producto
elaborado, a pesar de que la empresa tenía arrendado un terreno en el puerto marítimo de
Esmeraldas donde almacenaba la madera en trozas, la posibilidad de ubicarla en la Zona
Franca De Esmeraldas fue más conveniente ya que el precio de arrendamiento por metro
cuadrado en la Zona Franca es más barato que en el puerto marítimo, sin importar que no
existiese obras básicas de infraestructura ya que la inversión que se hiciera en las obras,
especialmente en lo referente al sistema eléctrico, se recuperaría con lo que se ahorraba en el
arriendo.
Decidido el lugar, se empezó a trabajar en el diseño de la planta, formando un equipo de
ingenieros que trabajarían en las áreas Civil, Mecánica y Eléctrica
Se procedió a importar los equipos y maquinaria desde el Japón, este proceso demoró
aproximadamente 2 meses, se revisó los planos y diagramas circuitales, comprobándose que
Ja simbología es similar, los pianos a utilizarse fueron desarrollados sin información técnica
leíble ya que toda la información se encontraba en japonés.
Se comenezó a trabajar en la elaboración del proyecto eléctrico para ser presentado a la
Empresa Eléctrica Esmeraldas S.A. Este proyecto se elaboró tomando como referencia las
normas de la E.E.Q.S.A que es válida para cualquier empresa eléctrica y EMELESA acepta
dichas normas.
Para realizar el estudio de carga se determinaron las características de los motores. En el
análisis dei estudio se consideró un cierto factor de sobredirnensionamiento que permita en lo
posterior no tener sobrecarga de los transformadores al realizar algún tipo de ampliación.
Debido a que la Zona Franca y en especial el área donde se ubica la planta carecía de red
eléctrica de alta tensión, hubo la necesidad de diseñar la red de Alta Tensión de tal forma que
permita dar el servicio a varios usuarios.
Finalmente para realizar el montaje se planificó el siguiente cronograma de actividades .
1
2
3
4
5
cu
~f
8
9
10
11
12
13
14
15
16
SISTEMA ELÉCTRICO CHIPIADORA
INICIO SISTEMA ELÉCTRICO
ANTICIPO CONTRATACIÓNCONSTRUCCIÓN
TRANSFORMADORESCONSTRUCCIÓN
TRANSFORMADORESANTICIPO CONTRATACIÓN
ARMARIOS METÁLICOSCONST. ARMARIOS METÁLICOS
COMPRA MATERIALES CÁMARATRANSFORMACIÓN
CONST. ESTRUC. TRNASF.CONDENSADORES
APROBACIÓN DEL PROYECTO
CONST. ESTRUC. CÁMARATRANSFORMACIÓN
LUZ PERIFÉRICA
CABLEADO MOTORES
CABLEADO APARATOS DECONTROL
ILUMINACIÓN EXTERIOR EINTERIOR DE PLANTA
SIST. ELÉCTRICO OFICINAS YTALLERES
ARMADA DE MOTOR CHIPIADOR
FIN SIST. ELEC. CHIPÍADORA
DURACIÓN40 D.
OD
OD
10D
2D
30 D
8D
8D
12D
7D
8D
4D
4D
5D
11D
4D
OD
INICIO
01-07-9801-07-98
01-07-98
01-07-98
01-07-98
03-07-98
06-07-98
06-07-98
06-07-98
16-07-98
17-08-98
12-08-98
12-08-98
12-08-98
12-08-98
18-08-98
26-08-98
FINALIZACIÓN26-08-98
01-07-98
01-07-98
14-07-98
02-07-98
14-07-98
15-07-98
15-07-93
21-07-98
24-07-98
26-08-98
17-08-98
17-08-98
18-08-98
26-08-98
21-08-98
26-08-98
58
4.2,- Experiencia de montaje.
Durante el montaje fue necesario una coordinación y planificación precisas entre los equipos
de ingenieros, instaladores y responsables del mantenimiento, para concluir de manera
correcta la instalación se empleó técnicas adecuadas y modernas para la construcción eléctrica.
Este tipo de organización en el trabajo permitió ir avanzando en el montaje de manera
ordenada y cubriendo las diferentes etapas de acuerdo al cronograma planteado.
Para el montaje del sistema mecánico se trabajo con la colaboración de técnicos japoneses y
chilenos expertos en el manejo de este tipo de platas industriales. Los técnicos nacionales que
colaboraron en este proyecto demostraron la suficiente capacidad y profesionalismo
cumpliendo a cabalidad las labores encomendadas permitiendo que el proyecto se ejecute
eficientementer.
En el montaje del Sistema Eléctrico se trabajó solamente con técnicos y personal nacional.
Conforme avanzaba el montaje mecánico se trabajaba en el montaje de la acometida en alta
tensión y en la construcción de la Cámara de Transformación , se debe anotar que todos los
materiales para la construcción de la red de alta tensión y cámara de transformación ( postes,
herrajes, aisladores , armarios, cables, etc ) fueron transportados desde la ciudad de Quito.
59
En la fotografía se puede observar el avance de la red aérea de alta tensión.
60
1 2En la fotografía ser observa la bajante en A.T. hacia la C.T (1), asícomo el ducto subterráneo para la acometida (2).
61
1 2 3 4 5La fotografía muestra detalles del montaje de la Cámara de Transformación como son: el anuario de distribuciónen B.T. del transformado de 150 KVA (1) , transformador de 300 KVA (2) para el motor principal,transformador de 150 KVA (3) para motores pequeños y circuitos secundarios, disyuntores para cada uno de lostransformadores (4), armario para el disyuntor principal de la Cámara de Transformación.
Las acometidas en baja tensión para el motor principal y para los motores pequeños son
subterráneas hasta cruzar la vía que separa la cámara de transformación de la planta (como se
observa en la fotografía) y en el área de la planta se llega lo más cerca posible de los motores
mediante canaleta en el piso, de allí los cables son llevados a través de manguera negra hasta
cada motor. El cable de acometida para el motor principal fue importado desde el Japón.
62
1 2 3 4En la fotografía se observa a la cámara de transformación en proceso de montaje, el paso subterráneo de laacometida en baja tensión tanto para los motores pequeños como para el motor principal (2), caja de revisión (3),canaleta en el piso (4).
Durante el montaje del sistema de control y fuerza se procedió a analizar primeramente con
que equipo se contaba, como se trataba de un equipo de segunda todos los cables del armario
de control así como la consola de mando estaban cortados, por esta razón se procedió a
efectuar nuestro propio diseño de acuerdo a los requerimientos del sistema de control y de
mando.
63
1 2En la fotografía se puede observar al armario de control (1) y la consola de mando (2) antes de su montaje.
El cronograma de actividades se se realizó de cuerdo a lo planificado y más bien se pudo
lograr un anticipo en la conclusión del montaje tal es así que la energización del sistema se la
realizó el 21 de Agosto de 1988, a partir de este momento se empezó a realizar las pruebas de
funcionamiento tanto eléctricas como mecánicas.
64
f
En la fotografía muestra al equipo técnico que trabajó en el montaje y puesta en marcha de la planta industrial
En la siguiente fotografía se presenta una vista panorámica de la planta industrial.
4.3 .- Experiencia durante pruebas.
En las primeras pruebas se comprobó que se debía hacer ciertos ajustes mecánicos en las
diferentes partes de la planta como fueron, el correcto alineamiento de todas las cintas
transportadoras, la lubricación de las partes mecánicas en movimiento, nivelación de la
Zaranda, eliminación de la excesiva vibración de la Zaranda mediante el reforzamiento del
anclaje.
En el sistema eléctrico se procedió a cambiar el sentido de giro de los motores, se comprobó
que la secuencia ideada para el encendido de la planta era la más conveniente, la calibración
de los relés de sobrecarga de todos los motores pequeños como del motor principal se los
calibró al máximo hasta realizar las primeras mediciones que nos permitió la posterior
calibración definitiva de los mismos. Los datos medidos fueron los siguientes.
1
Descripción (motor)
Motor astillador
P(Kw)
220
V ( V )
3.300,0
I concarga ( A )
45
La medición de la corriente del motor principal es indiíecta a través de un transformador de
comente lo que permite al sistema disponer de un relé de sobrecarga pequeño para el debido
control
En la siguiente tabla se presenta los resultados medidos de las corrientes de los motores
pequeños.
00
k i 1 r*v • • ' / i \o i D^SCnDClOP ' •"Vi' TrM" »
1
9_
Banda de Aumentación
Cadena de Alimentación
D /VxAA \ / \ ^! ^1 - V V Y ' V \ J
9 9 99O
i
2,2 220!
•ó ¡í-íSuG3 v-*Ort3 o, /' ¿L¿_'»Jii¡
4 ¡Picador:
5 Banda Larqa
í
8 ¡ZarandaiIL . . . _ . .
/' ¡Banda de! Rechipper
í8 ¡Rechipper
g
10
fionrío Tr3nSVSrS°'
Ciclón
1
3 7 2?0
i _ _ ^ i1 V-"-M 1 í
í"1 Q rr\ i <_t 11^"•yw L£UJ
|
i **<, *
\ fi|
1
! 10CiíI ¡0,0 iI! 6,6 ii 1í 1
1
1,5 22ü
¡11,0 220
o o oonf~.t¿~. \ ,r ,\*r
15,0 220
i11 loando u6 SshuB 3,7 220
!i i i
12 iComoresor í monofásico^ í 3.7 220i - i \ - '
TOTAL
i i
29
17,0
3 9!
! 1
í 33,0
1| n p
\8i !
I 136,5
De los resultados obtenidos se pudo comprobar que los alimeníadores y los diferentes
elementos de protección 13,1110 ese ios motóos *aie'itieiios ^' ^ririoiní*! esíüO3.n corrcct&rrients
dimensionados.
Otro parámetro que se midió rué el factor potencia total bajo carga, que por tratarse de una
car*'a inductiva nos ciio ei siguiente valor aproximaüot
fp = 0.66
Como se puede notar el valor es bajo por io que se hizo necesario su corrección urgente lo que
permitiría tener un ahorro en ios costos de energía.
Se debe destacar que durante la realización de todas las pruebas se contó con el asesoramiento
de técnicos japonés expertos en el ares, mecánica y un técnico chileno experto en el manejo uc
plañías Estilladuras, así como ía presencia de personal especializado de EMELESA.
Concluidas las pruebas el 26 de Agosto de 1988, se procedió al adiestramiento del personal
que trabajaría en el funcionamiento normal de la planta por parte del técnico chileno.
4.4.- Experiencias de operación
El proceso serio de astillado de la madera empezó el 1 de Septiembre de 1998.Para el manejo
de la planta se procedió a formar dos grupos que trabajarían inicialmenle en dos tumos de 10
horas diarias de trabajo durante 6 días a ia semana y posteriormente se ampliaría a 12 horas
i^iíirinQ para cumplir con las necesidades r^p vnbimen ^e•^. .. J. ÍXT.VJ £J •"• £J "• •*_ -.í-T-r ü-u. .«. •** u ,. - ,.-.•*,*_, -,.,^, , ^ ,.,.-, «...•.•«,,_ i. ,
Cada grupo estaba conformado del siguiente personal:
1 supervisor de producción (jefe del grupo Ing. Mecánico o Eléctrico)
2 mecánicos de mantenimiento.
3 operadores de maquinaria pesada
1 técnico electricista
1 bodeguero
\l C ÜCíO I"
1 operador de la consola
6 obreros ( Encargados de la alimentación a la. banda de troncos v de la limnieza de la
68
En total 16 personas para la operación de la planta durante dos turnos de 12 horas cada uno.
Se tuvo 4 días de adiestramiento con el técnico chileno, experto en el proceso de producción
de astillas en este período se aprendió las funciones de cada una de las personas del grupo de
trabajo.
El Supervisor de Producción es el encargado de la planificación del funcionamiento de la
planta así como los volúmenes de producción. Todo el personal descrito anteriormente está
bajo su mando, Para realizar esta labor se adquirió el conocimiento de la terminología técnica
utilizada:
Metros cúbicos estéreos.- (m St) Volumen medido de la madera en troza, se llama estéreos
porque en su medición se toman en cuenta los espacios vacíos que queda entre trozas cuando
estas están apiladas.
Metros cúbicos sólidos.- (m3S) Volumen de la madera convertida en astillas, para la
conversión de m St a m S se aplica un factor de conversión cuyo valor es de 1.71. por lo tanto
se tiene que:
m3S =m3St/1.71
Otra de las funciones del Supervisor de Producción es la correcta interpretación del reporte
diario del control de calidad, los resultados ahí obtenidos especialmente en las pruebas de
granulometría y espesor de la astilla dan la medida de la calibración del astillador de esta
forma se puede planificar el mantenimiento del mismo.
En el anexo de control de calidad se explicará brevemente y de manera sencilla la
interpretación del reporte de control de calidad
69
4.4.1.- Análisis de costos de energía.
En el proceso de producción de astillas un rubro importante es el costo de la energía eléctrica,
en el precio que cobran las empresas eléctricas viene incluido una penalización cuando las
industrias presentan un bajo factor de potencia. EMELESA penaliza cuando existe un factor
de potencia menor a 0,92.
En caso particular de la Planta Procesadora de Astillas se hicieron pruebas con carga y se
obtuvo un factor de potencia de aproximadamente 0,66 por lo que había la necesidad de la
corrección del mismo.
EMELESA tiene el siguiente método de cobro por la utilización de la energía eléctrica:
1.) Valor Consumo
Que tiene los siguientes componentes:
a.- Costo del KWh es el valor total de energía consumida durante el período de
medición (Valor variable)
b.- Costo del KW (kilowatio de potencia) valor del pico máximo de demanda de
potencia que ocurre en el período de medición (Valor variable),
c.- Multa cuando se presenta un bajo factor de potencia menor a 0,92. El factor
de penalización (Fp) se calcula de la siguiente manera.
Fp = (0,92/fp-l)
fp = factor de potencia de la industria.
Multa = Fp * (a + b)
Entonces se tiene que:
Valor del consumo = a + b+ Multa.
2.) Alumbrado Público
13 % (valor Consumo + Comercialización)
3.) Electrificación Rural
10 % Valor Consumo
4.) Tasa de Bomberos (valor Fijo)
Valor fijo = $0,24
5.) Tasa ae basura
10% Valor Consumo
ó.) Comercialización (variable)
Conocido el método de cobro por parte de EMELESA se procedió a realizar el siguiente
* Con el factor de potencia medido se calculó el factor de penalización
^ (0,92/0,66- P
Fp = 0,40
Al realizar ei análisis se puede notar que el bajo factor de potencia de la planta acarrea
consiíleraoies cusios H-Ü /b en penal izacion. Con esleí ¿tritececienle se ^roced'ó sí disipo '^e'
banco de capacitores para corregir el factor de potencia del asiillador que era el que
demandaba mayor energía
V= 3.300 V.
í = 49 A
S= Potencia Aparente
i i =
S= -y 3 * y * y
O — -v/T~* 1 -2 A 7o— v-' -5,-> v
S^ 280 KVA.
£> 1 ^
Q = 280 +220
Q = I73,2KVAR,
Si P = cíe.
71
f-cos'1 0.95-18.2°
Q'=P*tgf
Q'-72,3KVAR.
Qc = banco de capacitores
Qc-Q-Q'Qc-100,9KVAR.
Con el resultado de este cálculo se procedió a importar desde el Japón el banco de
condensadores, ya que debido al voltaje de trabajo del motor principal (3.300 V) no se pudo
hallar en el mercado nacional.
En la fotografía ser puede apreciar el banco de capacitores conectados al motor principal
Esta corrección se la hizo en el mes de Febrero de 1999, y el costo fue de $ 6.000 (seis mil
dólares). Realizadas nuevas mediciones se obtuvo un factor de potencia de aproximadamente
0,79.
Con este resultado se procedió a calcular el factor de penalización.
Fp = ( u,92/ ip - i)
F ," r\v / /% '-jr\n = i í i »í / ; 1 1 / w — I* H1 V «5'— "i ' ' l
= u, i o
A pesar de existir aún ei factor de penaüzación de 16% se que se tendrá un ahorro de recursos
/ • í i r v w í «/"•• rií i¡ vir',1 Si i TI l<;i n-y tu- (->i «i t.i i ni"»rit i-> M r i M i t O i O
FECHA DE TAR.
Sep-98
Oct-98
Nov-98
Dic-98
Pno-QQ
Feb-99
Mar-99
Abr-99
A «„, . rtr-iivi<ay-3i>
TOTAL
KW
4611
61690
0
¿tufó
3819Q
61216
3632
3205
41325
MULTAS
KVAR
5206
70409
0
42992
A3HR3
68750
2962
2529
OO 1 í~tCOO 1 iíiJ
Fp
0,663
0,659
0
0,662
n RR3
0,665
0,775
0,786
0,784
COSÍO Si.'
5072499
¿¿o^toao i
4359120
17791776
iñ*Q3R¿n
34765205
10034404
11032933
•~t AC A CO«1n¿.í-njtt;j¿.¿.u
Costo S
815,04
o^y i
674,8
2627,9
9Sfi« 9
3772,17
992,4
1221,6
ococ rx¿LL)xDU,ÍÍ
Fp = 0,4
326,02
i oyó
269,93
1051,14
1D97 ^
1508
(396,9)
(488,6)
/ -i nc j» nc\ IUUH,OLí^
RR~7O ODi-li-í / U . iJO
Fp = = 0,16
158,8
195,5
421,7
776!
calculo ae sucres a dolares se 10 mzo tomando en cuenta la cotización aei aoiar en ei
respectivo mes ttisünciü conio mente de inioriríciciorí ei Bcirico Central*. Se ^uede "'^ta*" Cí11*^
antes de corregir el factor de potencia los KVARh consumidos eran superiores a los KWh,
correoido el factor de notenciíi se lo°ra una disminiición de los reactivos nero no en la medida
que se esperaba, el Fp de penaüzación se logró bajar ai 16%.
Otro de ios resultados, es que el valor de la multa por penaüzación, hasta el mes analizado
sobrepasa eí valor del costo del banco de los capacitores, el valor ahorrado a partir del rnes de
marzo de 1999 hasta mayo de 1999 ( $1163,65), y si el consumo de energía de la Plañía
íJroceScidora aumenta el costo de los canaciíores se recunersría en los "róximos 12 meses.
4.4.2.- Producción y Rendimientos
Para el análisis de ia capacidad de producción de la píanta se procedió a ia determinación de ia
capacidad de producción de! astillado! y se lo hizo en forma experimenta!;
Los parámetros de la máquina son :
Velocidad : 214 R.P.M.
N° de cuchillos ó.
Pura un lar*-To cíe ¿istillcí de 13 rnrn el tiernoo emDleacío en astillar una troza de 2 44 rn "*•* l^p-1''*
es:
Ta = 6,33 s.
Considerando trozas sin corteza de 25 cm de diámetro se tiene:
v = n * D: * L = n QO¿_* 2,444 4
V = 0,1198 m3S
6,33 (s) -* 0,119Sm3S
X-68,13m3S
Por lo tanto la capacidad de producción es :
Cap. Prod = 68,13 m3S/ HORA
Considerando un factor de utilización (F.U.) igual a 0,60 se tiene que ¡a capacidad real de
producción es :
Cap. Proa. Real. = F.ü. * Cap. Proa.
Can Prod R'-^I = n A * fe M*— - i - i j>. A ,¡.\J\A, JLXWCU. v> , \J . t - Í Í J ^ i ^ J .
Cap. Prod. Real. =40,88 mSS/TíORA.
74
rsta forma de cálculo de la capacidad de producción del asíiüador se ia determinó basándose
cu leí cxi~>cricnci¿i cíe persoiicis ciuc írcibcii£írori con líitíouiriüís cíe snniícires CHrHCíe1"!1-''1'"''^ v """^
ya habían utilizado ia misma metodología anteriormente obteniendo resultados confiables.
Uncí vez determiníidíi ÍE car^cicidcid de nroducción se tenía, un narámetro ^cini rnpr^r ta
producción diaria esta se iba cumpliendo a medida que el personal adquiría mayor destreza en
su iciDOr ciicuriá. Ei reto es entonces Droüncir el voiumen ncccsüno cíe ¿isíiíÍ£S ^ü*"-» rcsli^sr i i r i
embarque. En el siguiente cuadro se presenta los resultados de producción de tres semanas
consecutivas.
SEMANA PRODUCCIÓN (m'Sol)
1) 14-19Sep. 1998o\i - -í nno
2.952:95
o -7 A -i no-
3) 28-02 Uct. 1998
La segunda semana creció en un 21,08% respecto a la primera; pero la tercera semana
/i j c rv^ iT i i i\/(j i_jrí o 7vb respecto s i£i sc'-'uriOcí * oiníindo eo cuenlü í"iuc se liioorüDü. 20 lio^cts
diarias se puede notar que el nivel de producción está lejos de la capacidad de la planta que
sería de 3nroxÍma.dcimente 4. 800 m Sol nor semana.
Según el siguiente cuadro.
INCREMENTOS.-* A n o i t /-v i ¡r- 1 jr/-*( ./-ii— Ki ivj¿i (e ' rl_-
PIF3 I
ii3,612.900 130
!
mj ñnf
FMRARHAR
,
49.192
POR DFT^Rínpnnp.spFRninin ^%
_
1.476
POR MARGAN HF
RFHI iRinAn m%
5.067
TOTA! fP^ Roí
FMRARAHAR"'
I
55.735
FC factor de compactación.
••vf1* f"tf;>^{")T"*->''"'*-* í'rii^1 •
75
Se requiere producir al 30/12/98 55,735 mj sólidoso - i .. — j-, _ ; j ,. _ i rt'1» / 1 / wí'\£> i c /'« vi ™_3 _ ¿ i: -jbe nú producido ai \jj/ iu /Vo IO.OJH m solíaos
Diferencia a producir 40,081 mj sólidos
Para lograr la diferencia se tenía 73 días, por consiguiente ia media diaria a producir debía ser
76
CAPITULO VCONCLUSIONES,
- La metodología utilizada en el diseño fue ia correcta, nos permitió tener un equipo cuyo
funcionamiento es confiable y la rnaniobrabílidad para el operador es sencilla.
- Cuando se realiza un diseño sin la presencia física de ios equipos es importante trabajar con
márgenes de seguridad suficientes, de tal manera que si existe algún error en la información de
aigún dato de placa, el margen de seguridad utilizado en el diseño permitirá suplir cualquier
deficiencia.
- En la implementación de una Planta Industrial se trabaja con prioridades de acuerdo ai
presupuesto económico, en este caso se priorizó la construcción y puesta en marcha de todo el
equipo necesario para ia producción de astillas, dejando de lado otras obras como fueron la
construcción de las oficinas, cubierta de la planta, que se lo haría con posterioridad.
. Para corregir el factor de potencia del motor principal, ei banco de capacitores se tuvo que
importar desde el Jupón ya oue por el volt&lG cíe trabajo del motor {3.300 "V.^ fue imposible
obtenerlos en el mercado nacional, razón por ia que el banco de capacitores se implemento a
ÍAQ 3 meses de iniciado el trsfoíiiQ dp 'a ninntfi..-. ^- ,_. ü^-.^-w-^ ~ •-..*.*.•:. i „.. -i-» í_ -..J, u«,w J ^-- v f. j_r .»..!*.*•..
- En la implementacíón de los sistemas de fuerza y control de los motores pequeños, el motor
del Picador tiene arranque directo, a pesar de que por su potencia, mayor que de la Zaranda y
similar a la dci Recipper, debería tener arranque Y-A, esta decisión se tomó por que los tres
"V A 1 /-, I-...,-» -. •.«-,»-, f,f r, I r, r, r- \. 4"-^^.^**-. •••« ^ r, 1 . " Ai -¿_\ i( • , * < — . -, -, /-, -...,-» -. •.«-,»-, f,f r, r, r, r- . -^^.^*. ••« ^ r, .cuTanquc i -¿_\ iu n«ccn con Carga, y ci aiían^iuc utrccco en cuaiQUicra
estos haría aumentar considerablemente la corriente, el Picador lo hace en vacío, además los
recursos no nos permitía más que realizarlo de esa manera.
- De ios resultados obtenidos en ías mediciones del factor de potencia, es necesario hacer ía
corrección del resto de cu LUDO cíe la DÍantá cicbíencio ser está automática v£i cjuc !H ^'íánta no
trabaja a plena carga. Esta opción de corrección automática no se ía puede hacer en el motor
principal ya que el banco de capacitores está acoplado al motor principal a través del
disyuntor del estator, y con la experiencia que se vaya obteniendo en el funcionamiento se
nociríci ir conectando o desconectando los Cctncicitores en C3.dc! sirsnoue de la lantíi.
- Dadas las características especiales dei motor principal ei transformador para su servicio fue
construido de manera exclusiva.
- El sistema de arranque del motor principal probó que es de gran confiabiíidad, ya que
durante el tiempo de operación, no se presentó problemas por mal funcionamiento.
- En un sistema electromecánico es importante que la parte mecánica tenga un funcionamiento
confiable, esto permite que en el sistema eléctrico no ocasione fallas.
- En un proceso de producción es importante que todos los parámetros que intervienen en el
mismo perrnitienclo de esta manera sacar el máximo rendimiento al e"uipü instalado En ^^^
caso a veces se tenía deficiencias en Ía provisión de materia prima, o deficiencias en ei
funcionamiento del sistema mecánico ^or tr^t^rse de una nlíiní? industrial d^* «poundíi Rn^nni ,.-....-.-» r. ~_-..-.^-!. lü -. m.*-*.v -,. •*• • .J*._-l-.- *~-- JL *.*.•*,-** •*.*** *.v , jj V '- ~i 1,1.1..»» -J -' •,••>. Í.S.Í.V-. J,r*.-*l*-*.^l-t ....J.-Í. « i . *.. » u V u i ...*. »-, , ^_ «.ti -_1 ^_- J.1
por la cual ei primer embarque se lo tuvo que realizar a fines del mes de Enero de 1999.
- Ei proyecto implementado permitió crear mentes de trabajo directas (trabajadores de la
plañía y personal administrativo), así como fuentes indirectas como son: transportistas,
proveedores de la madera etc.
RECOMENDACIONES
- Se debe concluir con el montaje de la cubierta de la planta esto permitirá realizar la
iluminación ue ía planta v cíe ía plataforma de anrrierííación perrniliendo así un t,p-**"*-*í'* rn-^c
eficiente y seguro del personal durante ios turnos de ia noche, además ía cubierta protegerá a
fnrín pí pnttinn ríp In i-I •> I l í - f *«»í «
- Se debería hacer un estudio para mejorar los sistemas de fuerza y control de los motores
pequeños, ya que en el easo del Picador se tiene arranque airéelo con corrientes altas.
- Un parámetro importante en el proceso áe producción es la eficiencia de la alimentación en
lü iv^nda cíe troncos ^ara obtener una mcíor alimentación al motor de esta banda se le debería
implementar un vanador de frecuencia, lo que le permitirá tener velocidad variable y mejorar
p| rpnriimipntn pn \t\n I nmhipn <zf debe tmnipmpntar ln inversiórj HP airn ÍIQÍ--1 *—** — -"*"—-*-— "" "~ -- ..1.1-. .™ . .. .. ^ ™^^..ÍW^ ^™- ~,~V. - -... ^J-.,. ^™- .,,™ ^^ „.* , «•J.^*^.*J. „_,, C,^,_., ~^
permitirá rechazar ios troncos con diámetros demasiado grandes (> 40 cm.)
-. Ai realizar las paradas obligadas de la planta para realizar el cambio de cuchillas, al motor
r»T*iTií"*irt£M <¿t¿ ir) deoe ^arar utilizando un freno neumático nianuai ineorooraüo ai motor este
sistema se lo podría mejorar utilizando un sistema electroneumático que permitiría ai operador
nniir-nr pl freno desde la consola de mnn^0W r •—"• •—* *-•• •"• ' -• w^ •«.•.•., ,.1-1 wi. ..•-^•^-^s.í- ^-i, ÜA^.Ü^, .
- El volumen de producción es un valor aproximado, ya que se lo calcula de acuerdo a la
í'-'i^icación íle ia matiera en Irozüs se Doclríü ootener un vaior mas exacto coíocancí'* 'n
sistema denominado pesómeíro que daría un valor más exacto de ios niveles de producción
diarios va nue este abarato mide directamente el volumen de astillas nroducidas además se
debería realizar el estudio respectivo para su posible ubicación.
- En el anexo de consumo energía eléctrica, se presenta la curva característica de un mes
(Junio del 200), se puede apreciar que los picos se producen en los arranques de la planta, por
lo que eí operador de la consola debería tener el suficiente adiestramiento para que lo haga de
manera más eíiciente.
- Todo el personal que labora en la planta debería tener curso de seguridad industrial, io que
les oermitira tener nías cuiciacios x/ así evitar ^osioies accidentes.
- Una persona importante en el proceso de astillado es el operador del panel de control ya que
es ía oersona a car** o cíe ia linea cíe aumentación este cieue vemicar nue tocios íos
seleccionadores de los troncos tengan sus elementos de seguridad ( zapatos punía de acero,
casco, guantes, orejeras, y ios ganchos de trabajo en buenas condiciones), y en ausencia del
"cíe de turno el operador del panei será respoiisaoíe oe tcua rnaniODra una vez nue ha cicÍ£icío
la línea de producción detenida, también podrá tomar ciertas responsabilidades, como por
eiemn!o el cambio de cuchillos si están en míilíis condiciones etc.
- Este tipo de experiencias que se obtienen tanto en el montaje, puesia en marcha y
funcionamiento de una planta industrial debería tratar de recopilarse, así servirían como
fuentes de consulta a los futuros profesionales.
80
ANEXO 1 DE CÁLCULOS
Descripción de la metodología para el diseño y cálculo de los sistemas de
fuerza y control para motores.
Las instalaciones industriales son básicamente de dos tipos:
a) instalación eléctrica para alumbrado.
b) Instalación eléctrica para fuerza.
En esta parte se discutirá fundamentalmente las instalaciones eléctricas para fuerza, y de
manera particular para motores eléctricos.
Instalación eléctrica de motores
En la instalación eléctrica de motores interviene principalmente los elementos que se indican
en el diagrama siguiente:
A
/ Ec/ F
Hr-r:—--
81
Para describir ios elementos de la instalación de un motor es conveniente tener
conocimiento de los siguientes conceptos:
1.- Corriente nominal de un motor.- Es la corriente que demanda el motor
cuando está trabajando a plena carga (potencia nominal),
2.- Corriente de arranque de un motor.- Es la corriente que demanda el
motor cuando se pone en operación, y su valor es considerablemente superior a la
nominal.
La corriente de arranque depende de la reactancia del motor (inductiva).
Aíimentador (A).-
Es el conductor que alimenta a un grupo de motores eléctricos y su calibre se
calcula de acuerdo a la siguiente fórmula:
1= 1,25 Ipc (motor mayor) + E Ipc (otros motores)
lpc = Corriente a plena carga.
S ípc = suma de la corriente a plena carga de varios motores
Cálculo de conductores por caída de tensión.-
No basta con calcular los conductores con corriente únicamente, es decir, seleccionar el
calibre de un conductor de acuerdo a la corriente que circulará por él. También es necesario
que la caída de voltaje en el conductor no exceda los valores establecidos por el reglamento de
obras e instalaciones eléctricas ( 3 a 4% en instalaciones industriales).
Para estar seguros de que las caídas de voltaje no excedan esos valores es necesario calcular
las caídas de voltaje en los circuitos derivados y en los aliinenladores. En las fórmulas que se
desarrollará a continuación, se empleará la siguiente nomenclatura.
82
w = potencia en watts,
I = corriente en amperios por conductor
Rf= Voltaje entre fases
En= Voltaje fase neutro
coscp= Factor de potencia
R = Resistencia de un conductor en ohms
f = Resistividad de! cobre (ohm-m/ram2) 1/50.
L = Longitud del conductor en metros
s = sección del conductor en mm2
e = caída de voltaje a fase neutro en volts
6f= caída de voltaje entre fases
c% = caída de voltaje en porcentaje.
Os_e*100_ef*100QYo
En E,
Sistema monofásico.-
L
T , R
¡ Ent
X , R
SISTEMA MONOFÁSICO
La potencia que consume !a carga es:
La caída de voltaje por resistencia es:
La resistencia del conductor es:
R _ X- _s 50 s
25s
n/ 1*1*100 , 1*1e% -4
25*s*E* Ett*s
83
84
Sistema trifásico de tres hilos.- La carga y la fuente conectadas en delta.
SISTEMA TRIFÁSICO 3 HILOS
i I , RV „-i
*;
f ' i , R
X , R
v// 3
w / 3
f i
L.-a potencia que consume la carga es:
r= V3EfIcoscp
La caída de voltaje entre fases es:
reemplazando el valor de R en función de la resistividad se tiene:
50 s
El porcentaje de caída de tensión es:
85
50 s Ef100
2 V 3 LI
Sistema trifásico de cuatro hilos (Con neutro).- La carga y !a fuente en Y.
SISTEMA TRIFÁSICO 4 HILOS
« Ef
En -l-
w/3
La potencia que consume la carga trifásica es:
Ef f c Q S $ = 3 Etl cos<
1 —3 E/ cos^ ^¿^cos^
f La caída de tensión entre fases es:
I/
50 s
3LI*1QO=2^3LI50 s Ef s Ef
1.a caída de tensión en el neutro es:
P 7= R 1 =50 s
En 5G Efí
9 í I
86
87
Protección del alimentador (B).-
Tiene por objeto proteger al conductor contra sobrecargas, ya sea por medio de fusibles a
interruptores automáticos.
Se debe calcular para una corriente que tome en cuenta la corriente de arranque del mayor más
las corrientes nominales de los otros motores.
- 1= 125 ¡an-anq (motor mayor) + Z Ipc (otros motores)V
1- Corriente para selecciona!" la protección del alimentador.
Ipc = Corriente a plena carga de motores (corriente nominal)
Circuito derivado (D).-
Los conductores que alimentan a cada motor reciben el nombre de circuito derivado y van desde
el tablero de distribución o del alimentador a cada motor.
Esos conductores se calculan para una sobrecarga del 25%I= 1,25 Ipc
t1= Corriente del circuito derivado.
Ipc= Comente a plena carga de los motores
Desconectador (E).-
El desconectador tiene por objeto aislar el motor del circuito derivado con el fin de poder hacer
ajustes o reparaciones en el motor sin peligro alguno.
I=l,25Ipc
Protección del motor (F).-
•Tiene por objeto proteger al motor contra sobrecargas. Para evitar que el motor se sobrecaliente,
permitiendo al motor solamente una sobrecarga del 25% .De manera que la protección del motor
se selecciona para una corriente que es 25% mayor que la corriente nominal.
88
1= 1 25 II— I ,¿.<J Ipc
Control dei motor (G).-
Se denomina control del motor al aparato que sirve para arrancar, controlar, o parar la
operación del motor, depende del tipo de motor; puede ser un simple interruptor de cuchillas,
un desconectador manual o automático con resistencias o reactancias que se ponen en serie
cuando arranca eí motor y luego se desconectan.
En la selección del equipo para la puesta en marcha de un motor se deben tener en cuenta
varios factores generales. Los más obvios son la corriente, le tensión y la frecuencia nominales
del motor. Los motores necesitan protección de acuerdo con el tipo de sen/icio, tipo de motor
y funciones de control que requieren.
El que se emplee un control de arranque a tensión nominal o uno a tensión reducida puede
depender de la capacidad de comente de la instalación de la planta y de las líneas de la compañía
distribuidora de energía, así como de las tarifas. Otros factores como mandos para servicio
intermitente, control de velocidad, también afectará esta selección.
Control Secundario del motor (H).-
El control secundario del motor se hace en los motores de rotor devanado y consiste en un banco
de resistencias que se conectan al devanado del rotor por medio de anillos rozantes. Al arrancar el
rotor se ponen todas las resistencias en serie y van eliminándose a medida que el motor alcanza
su velocidad nominal. Con esto se logra que el motor tome una resistencia de arranque
relativamente baja.
Estación de botones (J).-
La estación de botones se emplea para el control del motor a distancia, es decir a control remoto.
Se usa en aquellos casos en que el motor tiene arranque magnético ( o electromagnético) en el
cual los contactos pueden abrirse o cerrarse por medio de una estación de botones localizada en el
lugar más conveniente y a distancia del motor.
El problema a resolver fue el siguiente: calcular los conductores de íes circuitos derivados,
calcular las protecciones de los circuitos derivados, calcular los contactores y relés térmicos para
alimentar a los siguientes motores:
N°
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
Motor (ubicación) 3cp
Banda de Alimentación
Cadena de Alimentación
Banda Corta
Picador
Banda Larga
Zaranda
Banda de rechipper
Rechipper
Banda transversal
Ciclón
Banda de salida
compresor (monofásico)
L*
(m)
8
8
15
10
50
45
32
30
40
35
60
15
P (Kw)
2,2
2.2
3,7
11,00
3,7
7,5
1,5
11,00
2,2
15,00
3.7
3.7
V (V)
220
220
220
220
220
220
220
220
220
220
220
220
I (A)
7,9
7,9
13,5
38,0
13,4
27,5
3,0
37,0
8,3
50,0
16.2
•M2.
90
L* = longitud del circuito derivado hacia el alimentados
Todos ios motores utilizados son de cíase B. La intensidad de corriente de régimen o de
disparo de los dispositivos de protección en derivaciones es de 150% de Ipc.
CÁLCULOS
1.- Banda de troncos.
calibre de! circuito derivado.
I=1.25*Tpc
í=1.25* 7.9 -9.87 A.
Alambre # 10 para instalaciones industriales.
caída de tensión en ei circuito derivado.
2A/T* / * /^J L J
,. * 17
-J3^* * *
220*5.26
% = 0,14%
Intemiptor termomagnético (breaker)
i=150%Ipc
1-1.5*7.9 -11.85 A,
Breaker de 15 A.
Protección térmica.
1-1.25 Ipc
*- 1=1.25*7.9 -9.87 A.
1 relé térmico de 10 A.
1 Contactor AC3 220 V. 2.7 Kw.
9!
2.- Cadena de alimentación.
calibre del circuito derivado.
I=1.25*Ipc
I- 1.25* 7.9 -9.87 A.
Alambre #10 para instalaciones industriales.
caída de tensión en el circuito derivado.
2^/3*8*7.9-220*5.26
Interruptor termomagnético (breaker)
I=150%Ip C
1-1.5*7.9 -11.85 A.
Breaker de 15 A.
Protección térmica.
I=1.25Ipc
1-1.25*7.9 -9.87 A.
relé térmico de 10 A.
La cadena tiene inversión de giro.
2 Contactores AC-i 220 V. 2.7 Kw.
92
3.- Banda Corta
calibre del circuito derivado.
I=1.25*Ipc
i-1.25* 13.5-16.87
Alambre # 10 para instalaciones industriales.
caída de tensión en el circuito derivado.
e%
$*Ef
2^3*15*13,5220*5.26
Intemiptor termomagnético (breaker)
I=15Q%Ipc
1 = 1.5* 13.5 -20.25 A.
Breaker de 20 A.
Protección térmica.
I-L25Ipc
1-1.25* 13,5 -16.87 A.
relé térmico de 20 A.
1 Contactor AC3 220 v. 4Kw.
4.- Picador (Martillo).
calibre del circuito derivado.
93
I-1.25* 38-47.5 A.
Alambre # 6.
caída de tensión en el circuito derivado.
r, 2^3*10*38e% =
220*13.3
= 0.45%
Interruptor termomagnético (breaker)
I-150%ípc
1-1.5*38 =51 A.
Breaker de 60 A.
Protección térmica.
l-1.25ípc
1=1.25*38 =47.5 A.
relé térmico de 50 A.
1 Coníactor ACa 220 v. 11 K\V.
5.- Banda Larga
calibre del circuito derivado.
I-1.25*Ipc
1-1.25* 13.4 -16.75 A.
Alambre # 8.
caída de tensión en el circuito derivado.
94
6.- Zaranda
5*£/
2^3*50*13.4
220*8,37
Interruptor termomagnético (breaker)
1=1.5* 13.4 -20.1 A.
Breaker de 20 A.
Protección térmica.
I-1.25IpC
í=1.25* 13.4 =16.75 A,
relé térmico de 1 8 A.
1 Contactor AC3 220V. 4Kw.
calibre del circuito derivado.
I=1.25*Ipc
I-1.25* 27.5-34.37 A.
Alambre # 6.
caída de tensión en el circuito derivado.
e%
s*Ef
2^/3*50*13.4
220*13.3
= 0.793%
interruptor termomagnético (breaker)
I=150%IpC
1-1.5*27.5 -41.25 A.
Breaker de 50 A.
Protección térmica.
I-I.25IpC
I =1.25* 27.5 = 34.37 A.
relé térmico de 18 A.
1 Contactor AC3 220 V. 4Kw.
2 Contactores ACs 220 v. 7.5 KW.
1 relé ON DELAY 0.2 -> 60 seg.
7.- Banda de rcchippcr.
calibre del circuito derivado.
I=1.25*Ipc
i-1.25* 3-4 A.
Alambre # 8.
caída de tensión en el circuito derivado.
96
s*Ef
220*8.37
e% = 0.181%
interruptor termomagnético (breaker)
I=150%Ipc
1-1.5*3 -4.5 A.
Breaker de 10 A.
Protección térmica.
í=L25!pc
I =1.25* 3-4 A.
relé térmico de 5 A.
1 Contactor AC3 220 V. 2.7 Kw.
8.- Rechipper.
calibre del circuito derivado.
I- 1.25 *Ipc
1-1.25*37-46.25 A.
Alambre # 6.
caída de tensión en eí circuito derivado.
97
2^3*30*37
220*715
Interruptor termomagnético (breaker)
I = 150%IpC
1-1.5*37 -55.5 A.
Breaker de 60 A.
Protección térmica.
i-L25Ipc
I =1.25* 37 = 46.25 A.
relé térmico de 50 A.
1 Contactor AC3 220 V. 4 Kw.
2 Contactores AC3 220 V. 7.5 Kw.
1 relé ON DELAY 0.2 -> 60 seg.
9.- Banda transversal.
calibre del circuito derivado.
T= i os * T1 l .¿J lpC
1-1.25*8.3 -10.37 A.
Alambre # 8 .
caída de tensión en ei circuito derivado.
98
2^/3*8*7.9^
220*5.26
Interruptor termomagnético (breaker)
I-150%Ipc
1-1.5*8.3 -12.45 A.
Breaker de 15 A.
Protección térmica.
I=U5Ipc
1-1.25*8.3 -10.37 A.
relé térmico de 10 A.
Contacíor ACs 220 V. 2.7 Kw.
10.- Ciclón
calibre del circuito derivado.
I=1.25*Ipc
1-1.25*50-62.5 A.
Alambre # 6.
caída de tensión en eí circLiiío derivado.
99
n,e% -
5*Ef
2^3*30*37220*13.3
e%=L34%
interruptor termomagnético (breaker)
i-150%Ipc
1=1.5*50 =75 A.
Breaker de 100 A.
Protección térmica.
I=1.25Ipc
I -1.25* 50 -62.5 A.
relé térmico de 65 A.
1 Contactor AC3 220 V. 5 Kw.
2 Contactores AC3 220 V. 1 1 Kw.
1 relé ON DÉLA Y 0.2 -> 60 seg.
11.- Banda de salida.
calibre del circuito derivado.
I=i.25*Ipc
1= 1.25 * 16.2 -20.25 A.
Alambre # 8.
caída de tensión en el circuito derivado.
i 00
2^3*60*16.2220*8.37
Intemiptor termomagnéíico (breaker)
I=150%Ipc
I-1.5* 16.2 -24.3 A.
Breaker de 30 A.
Protección térmica.
I = 1.25ípc
1=1.25* 16.2-20.25 A.
relé térmico de 20 A.
1 Contactor AC3 220 V. 4 Kw.
12.- Compresor (monofásico a 220).
calibre del circuito derivado.
I«l,25*Ipc
I-1.25* 24-30 A.
Alambre # 8.
caída de tensión en el circuito derivado.
101
4*L*Js
s*Ef
4*15*24220*8.37
Interruptor termomagnético (breaker)
I=15Q%Ipc
1-1.5*24 -36 A.
Breaker de 30 A.
Protección térmica.
i=1.25Ipc
I -1.25* 24 -30 A.
relé térmico de 30 A.
1 Contactor ACs 220 V. 5.
Cálculo Alimentador Principal
I- 1 .25 IpC (motor mayor) + Z Ipc (otros motores)
De la tabla anterior se tiene que.
1- 259,2 A.
Se utilizó cable TTU # 4/0
De los resultados de los cálculos para ía caída de tensión en los circuitos derivados para los
motores se pudo comprobar que están en los parámetros recomendado para instalaciones
industriales (< 3%).
102
ANEXO 2
Análisis del control de calidad diario.
En esta hoja de control se presentan los siguientes datos:
a.- El control del volumen de producción, el laboratorio hace pruebas para determinar las
densidades de la astilla producida en cada turno, con esta densidad se puede calcular el peso e
ir acumulando de tal manera que se puede saber en determinado momento cuando se tiene un
volumen suficiente para realizar un embarque.
b.- En el control de granulomentría se hace pruebas para determinar los porcentajes en los que
se encuentra el largo de la astilla . Este dato es importante ya que el porcentaje de astillas que
están entre los 28 mm. Y 38 mm. no debe exceder el 5%, y el porcentaje entre fino, corteza y
pudrición no debe exceder el 1% en promedios diarios.
c.- El espesor de la astilla no debe exceder el 30% en astillas con un grosor mayor a 5 mm. no
debe ser superior al 30% y las astillas con un grosor menor a 5 mm. debe ser mínimo el 70 %.
De los resultados presentados en la hoja de control de calidad se desprende que las astillas
cumplían los parámetros de calidad.
John CTRyan Ecuador S.A.Av. Jaime Roídos A., Zona Franca Esmeraldas TeL 593-05-724079 / 720316 / 723837
i 03
Informe Diario de Producción
ProductorProductoDía de Producción
Alpaca Industrial S.A.Astillas de Eucalyptus globulusAbril 13,1999
Producción
Turnoabc
Total Día
m3St.392.78462.48
0.00855.26
m3S.229.70270.46
0.00500.15
Dens.Húmeda
0.9320.9770.0000.955
Dens.Básica0.5330.4860.0000.509
T.M.V.195.6212.1
0.0407.7
PesoSeco
62.61%61.96%
0.0062.27%
Acumulado del mesEmbarcado en el mesAcumulado anterior
TOTAL ACUMULADO
B.D.T,122.448131.419
0.000253.867548.899
0.000275.352
824.251
¡Factor proporcionado por Alpaca Ind. S.A.. para conversión de m3St a m3S 1.71
Granulometría
Tumoa
Totalb
Totalc
TotalPromedio
PonderadoDía
38 mmSSvw
0.90%CardChip
0.00%
28 mm.Sfiver
0.82%
2.30%0.31% 0.00% 0.63%
CardChip
0.58%
1.67%
2.61%
I I
0.60% 0.00% 0.72%
2.46%
1.14%
22 mm.29.77%
16 mm.30.35%
10mm.25,49%
5mm.11.10%
96.71%
32.12%| 28.05%| 26.17% 10,22%
96.56%
I
30.98% 29.16% 25.85% 10,64%
96.63%
Fino0.74%
0.63%
0.68%
Cort.0.25%
0.21%
0.23%
Pud.0.00%
0.00%
0.00%
ESPESOR
TURNOabc
PromedioPonderado
Día
+ 5mm.Max. 30%29.30%26.25%
27.72%
-5mm.Mín. 70%70.70%73.75%
72.28%
Osear G. Valdivieso MaclasJefe de Oficina
104
ANEXO 3
NORMAS BÁSICAS PARA EL EMPLEO DE LA PLANTA DE
ASTILLADO
L- ASTILLADOR.
Las panes o piezas que trabajan directamente son:
I . I .- Placa disco y accesorios.
i ~ ~ íiíüa. fíi
i .3.- Placa sopona cuchilla.
j 4 - O1 1 t!no horizontaJ^ . , . -^ .»~--. i . ü ^f ü^ ...-,_, ..i,
1.5.- Cuchillo tipo lateral.
1.6.- Grapa (clamp).
A causa de La participación directa de estas piezas en ei proceso de cortes es obvio que ellas
sufrirán desbaste. De acuerdo H esto es imprescindible cjue esía^ «**wri cnc(jue&ci,£is
periódicamente para determinar eí desgaste y según esto establecer la frecuencia de cambio de
rnría una HÍ» p<;tac'"•*' '"•**•*• *-*"*-* - - 1 -^i_-v».«'_
El largo de la asíiüa depende del ancho del cuchillo móvil. Esto significa que mientras más
ancho es este más Q_r.&nde será lü astilla Que se produce. Ksíc concento es fnuv import&nte ^'a
que si el control de calidad, indica que existe un porcentaje de astillas muy grande de tamaño
menor, este se puede remediar aumentando ei ancho de ios cuchillos.
i LO
lista acción se iogra modificando el ancho de ía máquina en ia que se coloca ei metai blanco (
Por ejemplo, si se tiene un largo de astilla promedio de 16 mm a 17 mm entonces, para obtener
i * n n n tt 111 -:\ i s ruin el Eniclio cl^l cucliilío se deberá cturrieiitüf en 0.9Q nun í esíu. es una
reíacion lineal).
El ángulo del cuchillo móvil es de 37° este ángulo se puede variar máximo en +-2° de tal
fAt'tYi.8 fiiií^ '"'^^^iiciiciicio cíe iy. ex^^n^^icia "*' tir^o cíe íTiaocra se ^uecie encontrar ei ¿myuío Í ILÍC
mejor se acomode ai proceso de corte.
Cada vez que se modifique el ancho de los cuchillos o se cambie uno de los dos cuchillos fijos
deberá 2.*-is^cifsc ei *j/\ Qistcüicia entre ei íiio cici cuciinio móvil y ei cucfiüio íi*o* está
distancia no deberá exceder los 0,6 mm.
Cada tres meses se deberá verificar si el juego radial interno del rodamiento de empuje del
descanso inferior del chipper no ha aumentado.
El procedimiento consiste en:
A.- Se suelta la tapa lateral superior del descanso inferior unas dos o tres vueltas.
B.- Con una gata hidráulica de 10 ton. Se levanta el eje hasta su máximo recorrido.
C.- Se suelta ia gata hidráulica y se procede a medir mediante un reloj comparador ei
'"ni*1* extieiriiíieütiB f*1 f*it=
D.- Sin mover la gata ni el reloj se levante el eje hasta ia mitad dei desplazamiento-TT1 /-*/ 1 1 / 1 / 1
E.- Se ajusta Ía tapa indicada en A.
1UD
SUGERENCIA. NO SE HAGA.
2.- HARNERO.
Las piezas que sufren mayor desgaste son las mallas y ios rodamientos NSK-X16-10.
Esta máquina para que tenga un alto factor de operación requiere de un engrase permanente en™
I/tu rílf 1 wmiíjnfí'íy rvi^i^ — x t A_ i i i I M lílfTnPHí'Tdn f l f* *»uí/^« t"f'!f'J41Tt'!£*n'i~í"i^ *-**-" '-i TW-»TVII/HJ \ / u i ^ > /ipvir init^HJÍ) Í ÍJvldilÍÍCl*i.OS - L l V J A i - J i. i W i > - / l *"• * tUjr* iWtiWlWli VJ.W W.J4.W.J 1 \JVJ.kAliiiWiJH,V/^í WÉJ U. LJWi UüwH,i, V U.1W •wiWWÍÍ IJLIC
¡a grasa apncaaa proaucto aei mismo traoajo aei narnero es desplazada nacía mera. La
lubricación de estos rodamientos debe hacerse por lo menos tres veces por tumo.
Los rodamientos del eje excéntrico del harnero deben lubricarse una vez por mes y se debe
observar que el volumen de grasa aplicada desplace a igual volumen de grasa usada.
OJO: ES MUY IMPORTANTE EL ENGRASADO Y TODOS SUS CUIDADOS.
* „ „„ .,_ _ , , „ . ,rara camoiar los rodamientos i\bK-Ait>-lu se deDe aflojar los pernos que arman el narnero
£í-m £j QIQ excéntrico iuei-ro mediaiile cucitro '-'¿it^s niüráuiíctis QC i u ton Se icvanía e* •^¿^TTigr/j
y se procede al cambio de rodamientos. La malla se debe cambiar cada dos años,
3. - RECHIPPER.
Lo mismo que en el chipper aquí todos los elementos que intervienen en el proceso de corte
^v*n piezas o Dcirí.wS cí^ie cifioíL*rüíi c'''rn i'^rs^ '"tictnt!'* el ti^^tj'-*^** QG *i||'-4<-: >-*>¿i io rt-^tMi-ii^r^
A Básicamente las piezas que deberán cambiarse son los cuchillos móviles y los cuchillos fijos.
Cada vez ciue se cambie cualnuiera de estas piezas deberá ajustarse eí GAP entre el cuchillo
móvil y fijo. La distancia no debe exceder ios 0.6 mm.
El ángulo de los cuchillos móviles es de 45°.
107
4.- VENTILADOR EXTRACTOR DE ASERRÍN.
Después de seis meses de funcionamiento deberá chequearse ei estado de ios tubos para
verificar que el diámetro Laíerno no se haya reducido producto del material que se haya
depositado en las paredes. En esta ocasión se debe revisar también los alabes dei ventilador ya
nue en eiíos también es nosible nue se acumule material °enerando desbalanceo en la
máquina. ( Se debe tener rodamientos en stock).
5. - TALLER DE RECTIFICADO.
Se debe tener especial cuidado que en el proceso de rectificación ios cuchillos no tomen
temperaturas que exceda los 40°C. Para ello se tiene que guardar las siguientes precauciones:
A.- Que ei depósito de agua esté en su nivel normal.
B.- Que la solución empleada esté en la concentración que recomienda ei proveedor dei
reo tincante.
C.- Que la pieza usada responda a las especificaciones utilizadas.
D.- Que la solución refrigerante este dirigida ai punió de rectificación.
E.- Que ei caudal de la bomba no disminuya. ( Hacer el aforo ).
Una vez que ios cuchillos estén rectificados ei encargado deberá eliminar toda la rebaba del
cuchillo con una piedra de asentar de grano muy fino.
108
Después de asentar el filo se procede a colocar ei metal blanco en los cuchillos.
ó .- BANDAS TRANSPORTADORAS.
bn todas las bandas transportadoras se debe efectuar ei siguiente procedimiento de
observación y niarUerieión.
A.- Revisar que ía banda trabaje centrada.
B.- Chequear ei estado de todos ios rodillos a saber:
B, 1 *• Rodillo motriz.
B.2.- Rodillo cola.
B.3.- K.odillo car*7?..
B.4.- Rodillo deflector.
B.
C- Dependiendo del tipo de rodillos se debe inspeccionar ei estado de los soportes (
cHumaceras / o cíe los rocíarmenlos en el caso cíe "tic es'os v¿ix/cin IHSI&ÍHQOS ^^ ^
mismo rodillo.
D.- En el caso de los soportes estos deben ser revisados cada mes para chequear ei
estcicio Ge i¿i "ráSíi v el rodcim'^pto
E.- En el caso de ios rodamientos instalados en el mismo rodillo estos deben ser
cambiados cuando tengan síntomas de estar dañados.
F.- Revisar Ía estructura del transportador para detectar posible quebradura de perfiles
o de soldadura.
109
G.- El grupo motriz y su correspondiente sistema de transmisión deben ser revisados
todos los días.
Para un buen control se puede establecer una cartilla de inspección diaria en la cual se
señale:
a.- Corriente de carga
b.- Temperatura en la carcaza del motor
c.- Temperatura en la carcaza del reductor
d.- Estado del sistema de transmisión.
En la siguiente tabla se proporciona las características de las bandas transportadoras
Banda de
Alimentación
Cadena de
Alimentación
Banda Corta
Banda Larga
Banda
Transversal
Banda de
Salida
Ancho de Banda
Pulg.
24
32
33
30
36
Velocidad.
m/s.
0.4
0.4
1.77
1.83
1.38
1.38
Motoreductor
Kw.
2,2
2,2
3,7
3,7
2,2
3,7
Largo del
transportador.
m.
11,3
3
4,2
13,1
10,1
20,2
i tu
KJb COMANDA CION&S.
Mantener SÍOCK ae los siguientes repuestos.
1. - Banda del transportador de troncos.
2. — Elementos píirá rcpiírtir Düinciü's í Cemento S^-~~000 Cáuciio cíe. í.
3. - Un motor de 11 Kw que sirva como repuesto para el harnero, ei martillo, ei recbipper y el
ventilador.
4. - Un moíoreductor para la banda de alimentación.
5. - Un motoreduclor de 3,7 Kw que sirva como repuesto de tudas las bandas que transportan
ías astillas,
ó. — Carbones na.ra. el motor íistilísdor.
7. — Fusibles para el desconectador general.
8. — Fusibles para el desconectador del chipper.
9. - Fusibles del sistema de control de control de partida del motor del chipper.
10. - Rodamientos NSK-X16-10 ( Harnero).
11.- Cuchillas móviles, cuchillos fijos, placa soporta cuchillos, pernos para cada uno de ellos.
12. — Soporte de rodamientos rjürfi los rodillos de coí¿i v motriz de 1& banda de tiliiíienl&ción
13. - Soporte y rodamiento para el tambor del rechipper.
14. — Correos de transmisión de ^otencia. de i
Chipper
Harnero
Rechipper
Martillo
Ventilador.
15. — Pernos para cí spnoclcet de! rodillo motriz cíe !¿i C3.dlerx3 de trümsitiisión
16. - Un juego completo de pernos del astiiiador.
17. — ímplementcir un taller de mantenimiento con todas las herrcimieníns necesarias.
18. - Mantener siempre en stock:
18.1 L-íoLíidos i~v!'ii!*tri'>rHCs
18.2 Líquidos desengrasantes
18.3 Franela
18.4 Guaipe.
112
ANEXO 4
PROCEDIMIENTOS Y CONTROL DE FALLAS EN LA
OPERACIÓN
Condiciones generales de funcionamiento. -
La consola ha sido armada de tal manera que tiene una secuencia lógica de funcionamiento
para encender los motores se debe realizar de izquierda a derecha o lo que es lo mismo desde
el motor último en el proceso de producción hasta el motor en el inicio de producción.
El apagado debe ser todo lo contrario: Se apaga primero el motor de inicio de la producción
hasta llegar al último en el proceso de producción.
Para encender un siguiente motor se debe esperar por lo menos 10 segundos o hasta que eí
motor anterior haya llegado a condiciones normales de velocidad y de trabajo. Caso contrario
se sobrecarga el sistema y pueden operar las protecciones y generar fallas en el sistema.
Se debe verificar que estén las tres fases presentes todo el tiempo mediante ia observación de
los focos indicadores en ía consola caso contrario se debe desconectar todos los motores hasta
corregir el problema.
Se debe veriíicar que el armario de voltaje y corriente estén dentro de los valores normales de
trabajo caso contrario verificar causas para diferencias existentes y corregir el problema.
Para encender o apagar el sistema se debe conectar y desconectar el interruptor del armario y
de la consola de lo contrario permanecerá desconectado el sistema de control y no trabajará eí
sistema eléctrico.
113
Por otro lado haciendo un análisis más detenido se debe tornar en cuenta dos sistemas:
Sistema de Motores auxiliares
Sistema del motor del Chipper
Este sistema comprende transformador-alimentado!" - anuario - consola - motor.
En estas indicaciones sólo se tratará el sistema eléctrico del motor y se dará en orden de
importancia o de mayor frecuencia las fallas que se pueden dar:
Siempre se debe analizar las causas que producen la falla no solamente tornar ja acción
inmediata que solucione el problema.
- El motor se apaga de pronto:
El motor está protegido contra sobrecogientes mediante de un relé térmico, el que está
graduado a plena carga del motor que comanda, sin embargo cuando se produce un trabajo
prolongado, o una sobrecarga prolongada, ésta puede desconectar la bobina del contactor que
maneja eí motor, en tal caso se debe reseíear dicho térmico.
- El motor se desea arrancar y no funciona:
*
14
1- Comprobar:
i) Si actúa el contactor respectivo. Si no actúa chequear el sistema de control respectivo,
buscar si está encendido el breaker de control y los interruptores de control, ñojos
bornes del cableado en consola o armario, no recibe energía la bobina del contacíor
porque puede estar quemada, contactos de pulsadores y contactos auxiliares del
contacíor malos.
ii) Donde se corta la alimentación de fuerza. Se encuentra apagado el breaker del motor, se
encuentran flojos los terminales del cableado de fuerza en el breaker, coníactor o regleta
de fuerza, se encuentran flojos los cables en las borneras del motor.
iii) Si llegan las tres fases al motor. Si no llegan las tres fases comprobar si exclusivamente
sucede en este motor en tal caso se debe realizar los pasos anteriores o si es generalizado
buscar. PRIMERO DESCONECTAR EL BREAKER DEL ARMARIO Y EL
BREAKER DEL ARMARIO DE BT EN LA CT. Luego proceder a verificar si se
quemó un fusible en el armario de BT. En la CT. Ver si se desconectó eí alimentador,
verificar si no hay una fase en el Transformador io que implica que se quemó un fusible
en Alta Tensión en el Transformador o se fiíe una fase en el aíimeníador de EMELESA.
en estos dos últimos casos recurrir a EMELESA para solucionar el problema.
a- Cuando se desea arrancar e! motor su respectivo contactor comienza a
cascabelear:
Contactos auxiliares malos del contactor, o pulsadores malos, no recibe el voltaje adecuado la
bobina, se debe cambiar de coníacíor o pulsadores, hacer el mantenimiento al contactor.
15
a. - Un buen mecanismo para detección de una posible falla futura o presente es tocar
los equipos tales como el motor, terminales de cableado, relé térmico, contactor,
breaker, sin energía en lo posible o con mucha precaución y verificar su
temperatura, si esta supera considerablemente la temperatura ambiente se tiene
malos contactos que darán problemas por lo que se debe hacer el mantenimiento si
es posible, o cambiar dicho equipo. Si es el motor el que tiene un calentamiento
excesivo, este se reflejará en la corriente que lo alimenta por lo que puede saltar el
térmico, como la falla se produce en el motor, las causas pueden ser excesivos
esfuerzos mecánicos o deterioro del aislamiento de los bobinados.
Sistema de Motor del Chipper . -
Se debe mantener las mismas consideraciones anteriores con la precaución de que se está
trabajando con 3300 Voltios, si existe una falla en el aislamiento puede ser FATAL para el
personal de mantenimiento por lo que cuando se produzca una falla se debe manipular el
sistema con protecciones adecuadas como son guaníes de alto voltaje.
Este sistema trabaja como Transformador - seccionador fusible bajo carga - alirneníador -
interruptor de estator - equipo del rotor - resistencias rotóricas.
En estas indicaciones sólo se tratará el sistema eléctrico del motor y se dará en orden de
importancia o de mayor frecuencia las fallas que se pueden dar:
Siempre se debe analizar las causas que producen la falla no solamente tomar la acción
inmediata que solucione el problema.
a- El motor se apaga de pronto:
f
16
El motor está protegido contra sobrecorrieníes mediante de un relé térmico, este censa la
corriente principal mediante un transformador de corriente el cual está graduado a plena carga
de! motor que comanda, sin embargo cuando se produce un trabajo prolongado, o una
sobrecarga prolongada, éste puede desconectar la bobina del contactor que maneja eí motor de
una manera indirecta ya que recibe este contactor energía a 110 VOLT. En tal caso se debe
resetear dicho térmico.
a, - El motor se desea arrancar y no funciona:
1. - Comprobar:
i) Si llega energía al motor: Lo primero consiste en verificar si llega energía al
motor cambiando el swich de cuchillas interior del interruptor del estator hacia
arriba, si se encienden los focos frontales de dicho equipo quiere decir que de
forma a priori que si llega energía a dicho interruptor del estator, la segunda
forma es verificar con un probador de tensión de alto voltaje si existe energía en
cada fase.
Con cualquiera de los dos métodos descritos anteriormente si se verifica que no llega energía
puede ser total o pérdida de una de las fases, en tal caso no se debe intentar arrancar el
motor hasta solucionar el problema, las causas pueden ser: saltó un fusible HHC en la
cámara de transformación lo que indujo a que se desconecte el seccionador bajo carga,
desconectando todas las fases o parcialmente, puede haberse quemado un fusible en Alta
Tensión del transformador respectivo, se fue la energía total de EMELESA o solo se fue una
de las fases, en estos dos últimos casos se debe acudir a EMELESA para solucionar el
problema.
ii) Si existe energía de fuerza pero el motor no se enciende: verificar si actúa el
contactor respectivo dentro del armario de los motores pequeños, si no actúa
chequear el sistema de control respectivo, buscar sí está encendido el breaker de
control, flojos bornes del cableado en consola o armario, no recibe energía la
17
bobina dei contactor porque puede estar quemada, contactos de pulsadores y
contactos auxilires del coníactor malos.
iii) Conectar el interruptor de encendido dentro del interruptor del estator que
actualmente se encuentra desconectado cambiar el swich de cuchillas hacia
arriba para tomar la energía propia del sistema e intentar arrancar eí motor con
los pulsadores del frente del interruptor, si esto no sucede existe falla en dicho
equipo, en tai caso revisar la circuitería interna detenidamente.
iv) El motor trata de arrancar pero no actúa el proceso automático de conexión del
equipo del rotor (llamado CA3V1). -
Verificar si actúa el contactor respectivo dentro dei armario de motores pequeños, si no actúa
chequear el sistema de control respectivo, buscar si está encendido el breaker de control y los
interruptores de control, flojos bornes del cableado en consola o armario, no recibe energía la
bobina del coníactor porque puede estar quemada, contactos de pulsadores y contactos
auxiliares del coníactor malos.
Daño interno del CAM, verificar el funcionamiento de su circuitería electrónica y corregir,
mientras tanto si se comprueba que aquí internamente es el daño se puede iníeníar arrancar
manualmente moviendo el volante y comprobando su funcionamiento en estado normal.
Si el motor no arranca con las resistencias rotóricas y manualmente puede haberse
desconectado una de las fases del rotor, mediante la desconexión de uno de los cables del
rotor, el swich de barras internas del CAVÍ no cierra eficientemente, o los carbones del motor
chipper no conecta eficazmente.
IMPORTANTE. -
En todos estos casos para corregir cualquier problema se debe trabajar con guantes de
alta tensión y si existe problemas en la circuiíería interna del interruptor del estator o del
118
CAM, se debe desconectar ei seccionador bajo carga de¡ motor en la cámara de
transformación.
MANTENIMIENTO PREVENTIVO RECOMENDADO. -
Verificar la temperatura de funcionamiento de los equipos.
Tomar cada cieito tiempo ía corriente de las fases R,S,T de todos los motores y comprobar que
se encuentre dentro de los valores nominales deí equipo.
Verificar el correcto funcionamiento de los seccionadores bajo carga de A.T. y de! motor
chipper accionando la conexión y desconexión de su sistema.
Verificar la temperatura de los transformadores que no exceda los 45o"C. Y/o que estén bajo la
temperatura recomendada de los datos de placa del transformador.
• Verificar los bornes de cables que no se produzca deterioro por oxidación o por corrosión
química entre el cobre y otros materiales en todos los trayectos partiendo desde los
transformadores.
Mediante un probador de tensión corno elemento a priori o con un Megger como equipo
correcto si no existe fugas de corriente o exposición a una tensión viva de 3300 Voltios en el
trayecto del cable del motor del Chipper.
Dejar veneno para raías dentro de las canaletas para cable con objeto de prevenir que esta se
coman el aislamiento del cable.§
Verificar cada cierto tiempo que todos los equipos se mantienen correctamente aterrizados (
buena conexión a tierra).
Comprobar eí correcto aislamiento de los bobinados de los motores incluyendo el motor deí
119
Limpiar de óxido los terminales de las horneras, mediante sprays previstos para el caso o
manualmente retirando el óxido.
Ajustar cada cierto tiempo los tornillos de los terminales de todos ios cables tanto de control
como de fuerza
120
ANEXO 5
GUIA PARA COMPORTAMIENTO DE PERSONAL
A continuación se detalla ciertas normas que todos los trabajadores de la planta deben
tener en cuenta para obtener un producto de buena calidad y libre de contaminación así
como el trabajo seguro para evitar accidentes:
CONTAMINACIÓN DE LAS ASTILLAS
Para la planta procesadora la materia prima son las trozas de eucalipto, para una
empresa Japonesa (Celulosa -Papel) la materia prima son las astillas. Toda empresa
necesita un producto básico desde el cual comenzar a elaborar el producto deseado,
este producto natural semi-elaborado o elaborado será su materia prima.
Nuestra materia prima son las trozas, éstos tendrán que cumplir una serie de exigencias
respecto a su forma, diámetros especies, estar libres de carbón vegetal, metales
incrustados, arena, piedra, alquitranes, aceite, petróleo; entre los más significativos.
Todo lo anterior es reglamentado por contratos
Desafortunadamente, voluntaria o involuntariamente, llegan a nuestra planta trozas que
no cumplen lo exigido y que no siempre son detectados oportunamente, por la
ocurrencia de esto, cada uno y todos los trabajadores de producción son los que tienen
la gran responsabilidad de avisar y sacar del proceso aquello que no es deseado y que
se traduce en materia prima contaminada.
En iodo proceso industrial existen partes de máquinas que de un a u otra forma son
contaminantes potenciales (gomas, aceites, grasas, metales).
121
Para que una industria funcione, necesita personal (directo o indirecto) eí cual
consiente de ciertas normas no las cumple produciendo un efecto contaminador en
alguna de ias etapas (plásticos, colillas, piedras, no cumpliendo en labores de limpieza^
etc.)
Se puede producir situaciones en la que los trabajadores son el eslabón principal y se
puede presentar los siguientes problemas:
a) Exceso de astillónos y tiras largas.
b) Producto (astillas) poco homogéneas (granulometría).
c) Pérdida de astillas y maderas.
Lo que se debe hacer:
1) Solicitar una alimentación que nos permita hacer un buen producto
2) Separar ( sacar) trozos quemados o con aceite de la maquina de alimentación que
carga a la plataforma (no debe pasar ningún trozo quemado o con metales o plásticos
por el astillador).
Si es necesario detener el proceso, se detiene (justificar las detenciones con anotaciones
en informe del operador) hasta que se solucione el problema.
3) Hay exceso de astillones y tiras largas, ustedes deben recordar que el proceso de corte
se produce en cuchillos fijos y móviles el sector de corte es una *'L" de
aproximadamente 60*50 cm. Si hay palos sobre palos, los cuchillos móviles también
producirán un corte pero existirán rnás desgarramiento de la madera por lo que se debe
que se debe alimentar con la cantidad de madera adecuaday se tendrá menos astillones,
tiras largas y una astilla rnás homogénea, ademásse aumenta frecuencia de cambio de
cuchillos.
122
4) Los harneros tienen excelente capacidad pero ustedes podrá notar ( con su
experiencia) que con madera seca se produce más astillas con sobremedida en el proceso
de corte, esto trae com consecuencia una saturación de Jas primeras mallas del harnero (
acentuado por las tiras largas y astillónos) en estos casos hay que suspender el astillado
hasta subsanar el problema, lo anterior puede ser controlado astillando la cantidad
óptima de trozas.
5) Al pasar mucha tiras largas, por la banda del sobretamaño hay que enviar al momento
una persona, (que no sea seleccionador puede ser el electricista o el de limpieza, no
perder un hombre en la alimentación) a dicha banda para sacar solamente las tiras largas
antes de llegar al rechipper para que no se atore y perder tiempo.
Finalmente, se puede concluir que con el cumplimiento cabal de todos los puntos
anteriores (cumplir y hacer cumplir) se obtendrá un producto demejor calidad.
123
ANEXO 6
LISTA DE EQUIPOS ELÉCTRICOS
BANDA DEALÍMENTACÍON
1 motor reductor trifásico
P= 2,2 Kw.
V-220 V.
1= 7,9 A.
R.P.M.-1730rprn.
F - 60 Hz.
1 breaker trifásico de 15 A.
1 contactor AC3 2,7 Kw 220 V.
1 reié térmico 5,2-y 8 A.
1 pulsador de encendido
I pulsador de apagado
CADENA DE ALIMANTACION
1 motor reductor trifásico
P= 2,2 Kw.
V=220 V.
I- 7,9 A.
R,P.M=1730rpm.
F = 60 Hz.
1 breaker trifásico de 15 A.
2 contactores AC3 2,7 Kw 220 V.
1 relé térmico 7H£ 11 A.
1 pulsador de encendido
1 Interruptor de doble posición
124
ASTILLADOR
1 motor trifásico
P= 220 Kw.
V-3300 V.
1= 49 A.
R.P.M.= 885 rpm.
F - 60 Hz.
i módulo arrancador HB332-A
3 módulo controlado!'
1 banco de resistencias.
1 contactor AC3 11 Kw 220 V.
1 pulsador de encendido
1 pulsador de apagado.
BANDA CORTA
1 motor reductor trifásico
P= 3,7 Kw.
V=220 V,T— 1 -> C A1— Ij>,j A.
R.P.M= 1720 rpm.
F = 60 Hz.
1 breaker trifásico de 20 A.
1 contactor AC3 4 Kw 220 V.
1 t-ülá +á-i-r--.--.^ lOaük 1O Ai ICie tcTmlCO iZ^ i o AV.
1 pulsador de encendido
1 pulsador de apagado
PICADOR (MARTILLO)
1 motor trifásico
P= 1 i Kw.
V-220 V.
¡25
í- 38 A.
R.P.M=1760rpm.
F - 60 Hz.
1 breaker trifásico de 1 00 A.
1 contactor AC3 2,7 Kw 220 V.
1 relé térmico 34=^ 50 A.
1 pulsador de encendido
1 pulsador de apagado.
BANDA LARGA
1 motor reductor trifásico
P=3,7Kw.
V=220 V.
I- 13,4 A.
R.P.M=1730rpm.
F - 60 Hz.
1 breaker trifásico de 20 A.
1 contactor AC3 2,7 Kw 220 V.
1 relé térmico 12-^ ISA.
1 pulsador de encendido
1 pulsador de apagado
ZARANDA (HARNERO)
1 motor trifásico
P= 7,5 Kw.
1= 27,5 A.
R.P.M> 1770 rpm.
F = 60 Hz.
1 breaker trifásico de 60 A.
Arranque Y-A
126
2 contactores AC3 7,5 Kw 220 V.
i contacto AC3 4 Kw.
1 relé térmico 24 -^ 34 A.
1 pulsador de encendido
1 pulsador de apagado
1 relé ON DELAY 0,2 -^ 60 se
BNANDA DE RECHIPEO
1 motor reductor trifásico
V=220 V.
I- 3 A.
F - 60 Hz.
1 breaker trifásico de 10 A.
1 contacíor AC3 2,7 Kw 220 V.
1 relé térmico 2,8^ 4,4 A.
1 pulsador de encendido
1 pulsador de apagado
RECHIPPER
1 motor trifásico
P= 1 1 Kw.
V-220 V.
I- 37 A.
R.P.M=17óOipm.
F = 60IIz.
1 breaker trifásico de 100 A.
Arranque Y- A
2 contactores AC3 7,5 Kw 220 V.
1 contactor AC3 4 Kw. 220V.
1 relé térmico 34 H£ 50 A.
127
1 pulsador de encendido
1 pulsador de apagado
1 relé ON DÉLA Y 0,2 •* 60 seg,
BANDA TRANSVERSAL
1 motor reductor trifásico
P= 2,2 Kw.
V=220V.
I- 8,3 A.
R.P.M=1730rpm.
F - 60 Hz.
1 breaker trifásico de 15 A.
1 contactor AC3 2,7 Kw 220 V.
1 relé térmico 4 *•> 6 A.
Í pulsador de encendido
1 pulsador de apagado
VENTILADOR EXTRACTOR DE ASERRÍN
1 motor trifásico
P=15Kw.
V-220V.
i- 50 A.
R.P.M.= 1740rpm.
F = 60 Hz.
1 breaker trifásico de 100 A.
Arranque Y-A
2 contactores AC3 7,5 Kw 220 V.
1 contactor AC3 4 Kw. 220V.
1 relé térmico 43 -^ 65 A.
i pulsador de encendido
1 pulsador de apagado
128
1 relé ON DÉLA Y 0,2 -^ 60 seg.
BANDA DE SALIDA
1 motor reductor trifásico
P= 3,7 Kw.
V=220 V.
1= 16,2 A.
R.P.M.= 1150rpm.
F - 60 Hz.
1 breaker trifásico de 30 A.
1 contactor AC3 4 Kw 220 V.
1 relé térmico 12 -^ 18 A.
1 pulsador de encendido
1 pulsador de apagado
COMPRESOR
1 motor monofásico
P=3,7Kw.
V-220 V.
i- 24 A.
R.P.M.-1740rpm.
F = 60 Hz.
1 breaker trifásico de 30 A.
1 contactor AC3 5,5 Kw 220 V.
1 relé térmico 18 •> 26 A,
1 interruptor
TABLERO DE CONTROL
14 luces de señalización de 220 V.
1 selector de encendido y apagado gertral.
129
ARMARIO DE CONTROL
1 breaker trifásico de 400 A.
2 selectroes de 3 posiciones.
1 selector de 2 posiciones
1 voltímetro fondo de escala de 300 V.
1 amperímetro fondo de escala 500 A,
CÁMARA DE TRANSFORMACIÓN
1 breaker trifásico de 600 A.
3 NH de 160 A
6 NH de 63 A
1 transformador de 150 KVA 13,2 KV / 220 /110 V.
1 transformador de 300 KVA 13,2 KV / 3,3 KV.
1 seccionador de 13,2 KV.
1 seccionador de 3,3 KV.
3 fusibles tipo botella de 63 A para seccionador de 3,3 KV.
9 tirafusibles.
3 transformadores de corriente para medición
3 transformadores de voltaje para medición
1 sirena de alrma de 220 V.
130
ANEXO 7
Curva de consumo de Energía Eléctrica de la planta de los meses
Mayo y Junio de! 200.
CURV
A D
MAYO
00
A JL
N 00
AL
PACA
Run
Date
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BIBLIOGRAFÍA
Enríquez, Gilberto, Manual de Instalaciones Eléctricas, Editorial Limusa, Primera Edición,
1977
Burgos, José, Electricidad industrial. Editorial DossaL Sexta Edición, 1982.
Dawes, Chester, Electricidad Industrial, Vol. II, Editorial Reverte, 1966.
Empresa Eléctrica Quito S.A., Normas para Sistemas de Distribución, Parte A, 1979
Kosow, Irving, Máquinas Eléctricas y Transformadores, Prentice - Hall
Lawrie, Robert, Biblioteca Práctica de Motores Eléctricos, Grupo Editorial Océano, 1987.
VJDELEC, S.A., Electricidad y Energía, Ediciones Nueva Lente. 1985.
PHILIPS, Manual de Uluminación
Hudson, Wibur. Conveyors and Reíated Equiment, Ed John Wiley, 1954.
Pérez, Adolfo, Manual Técnico Practico de Electricidad, 1983.
Fitzgerald, A, E, Máquinas Eléctricas, McGraww-hill,1992
BANCO CENTRAL DEL ECUADOR, Información Estadística mensual N° 1775, Enero
31 de 2000.