21 noviembre 2009

Diseño de motores que trabajan sumergidos

Los avances tecnológicos hacen simple la fabricación de motores que puedan trabajar sometidos a la acción del agua y el polvo, y para ello se sigue el estándar básico IP66 en los nuevos diseños. Pero esto no es tan fácil, especialmente en aplicaciones de grandes volúmenes, que requieren una cuidadosa ingeniería, comprendiendo como los fabricantes están protegiendo los motores y los asuntos que pueden provocar problemas para aplicaciones específicas.
La IP65 proporciona protección en dos áreas: motores que están totalmente protegidos contra el polvo y contra fuertes chorros de agua. La IP67 se mueve más allá y los motores pueden estar sumergidos en el agua.
Estas protecciones van más allá de la que nos encontramos en los catálogos de los motores, que comúnmente son IP44, y es un gran paso moverse hacia IP66 ya que hay muchas juntas y acoplamientos por donde el agua puede entrar en el motor. El área donde debe prestarse mayor atención son el eje y las conexiones eléctricas del motor. Para conseguir diseñar un motor diseñado para IP66, seleccionar los rodamientos sellados y tipo de sello en el eje es probablemente el área más importante. Los fabricantes de motores ponen énfasis especial en las juntas entre rodamientos y carcasas, y el rodamiento y el eje. Si hay un buen ajuste a presión, esa solución es aceptable; pero típicamente ambos rodamientos no pueden ejercer la presión adecuada y hay necesidad para sellar una de aquellas superficies.
Algunos fabricantes usan sellantes, pero pueden usarse juntas O-ring, conociendo de esta forma lo exactamente que puede ajustarse la goma y su diámetro exacto.
La aplicación mayor para los motores IP66 es un ambiente químico cáustico, donde el motor tiene que diseñarse de forma específica para esa aplicación porque hay muchos tipos de agentes químicos. El cliente puede conocer bien qué tipo de materiales trabajan, y el diseñador del motor tiene que calcular cómo incorporar aquellos materiales al motor.
Algunas partes del motor pueden ser especialmente difíciles de proteger, y de manera especial el ventilador de refrigeración. En esos casos se usan carcasas extrusionadas con canales incorporados en los que se permite que el agua y polvo atraviese los canales de refrigeración.
Una parte importante del sistema de fabricación es el ensayo. En la fabricación de estos motores se somete a las muestras a un calentamiento de 120 ºC para inmediatamente sumergirlo a 0 ºC. Incluso después de someter a los equipos a estos ensayos, las evaluaciones post-test revelan que los equipos permanecen inalterables a la entrada de agua o muestran problemas de rendimiento.

Bibliografía: Designing for IP66. Design News November 2009

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