CONCEPTOS BASICOS DE CONTROL DE VELOCIDAD 05300A 9/97 TRADUCCION: IBERT CRUZ
Indice <ul><li>¿Porqué es necesario el control de velocidad? </li></ul><ul><li>¿Que es el control de velocidad? </li></ul>...
¿Porque es necesario el control de velocidad?
¿Porque es necesario el control de velocidad? <ul><li>Las recursos energéticos deben ser controlados para ser convertidos ...
¿Ahora, que es un Control de velocidad???
¿Que es un control de velocidad? <ul><li>El control de velocidad es el sistema de equipos que controla el suministro de po...
Carga Constante VELOCIDAD DESEADA VELOCIDAD REAL LIMITE DE VELOC.
Carga Constante <ul><li>El chofer es el “Control de velocidad”. </li></ul><ul><li>El límite de velocidad es la velocidad d...
Aumento de carga LIMITE VELOC. Incremento de combustible
Aumento de carga <ul><li>En la subida, la carga aumenta, por lo tanto la velocidad disminuye. </li></ul><ul><li>La velocid...
Retiro de carga LIMITE VELOC Decrem. de combustible
Retiro de carga <ul><li>El automóvil comienza a descender, la carga diminuye, la velocidad aumenta. </li></ul><ul><li>La v...
Cerrando el circuito Velocidad o carga real Control de válvula de  combustible Referencia de velocidad o carga
Cerrando el circuito (malla) <ul><li>Las funciones de control de velocidad son las mismas que las del chofer. </li></ul><u...
Equilibrio de fuerzas Ajuste de velocidad deseada Velocidad actual Velocidad decreciente Velocidad creciente
Equilibrio de fuerzas <ul><li>Con control, la velocidad real y la deseada son convertidas en fuerzas que representan sus r...
Control de velocidad mecánico PESOS ROTANTES VALVULA CORTINA Entrada combust. Transmisión de velocidad desde motor primari...
Control de velocidad mecánico <ul><li>Estos controles son accionados por la unidad motríz. </li></ul><ul><li>La fuerza cen...
Sistema de pesos rotantes Ajuste de velocidad deseada F(d) Pivote Fuerza centrífuga Fuerza centrífuga PESOS ROTANTES Resor...
Sistema de pesos rotantes <ul><li>F(a) = Fuerza centrífuga actual </li></ul><ul><li>F(d) = Fuerza de compresión actual del...
Control inestable Aceite alta presión Aumento de combustible Tanque Aumento carga Aceleración de motor Detiene decrem. de ...
Control inestable <ul><li>Con la entrada de carga, y caída de velocidad, el sistema aumenta combustible y la velocidad sub...
Droop o caída (compensación) mecánica  Velocidad de referencia Aumento de carga VELOCIDAD Retiro de carga Velocidad actual...
Droop o caída (estatismo) mecánica  <ul><li>La colocación de una varilla permite un control con caída, puesto que retroali...
Cálculo de la Caída (Droop) % Caída Velocidad (0% de carga) - Velocidad (100% de carga) Velocidad Nominal X 100 =
Cálculo de Caída 3150 RPM 52,5 Hz (0% de carga) 0% CARGA 100% 3000 RPM 50 Hz (100% de carga) & (Velocidad Nominal)  3000 R...
Curva Isócrona CARGA VELOCIDAD
Definición de Isócrono ISÓCRONO (ISO+CHRONOS = MISMO+TIEMPO) VELOCIDAD CONSTANTE INDEPENDIENTE DE  VARIACION DE CARGA
Control con compensación hidráulica de presión Resorte de velocidad Ajuste de velocidad de referencia Pesos rotantes Rodam...
Respuesta del control con compensación hidráulica de presión Aumento de carga Deja de incrementar ingreso combustible Velo...
Control con compensación  tipo amortiguamiento Pesos rotantes Válvula aguja Resortes p/centrar Buje rotante Aceite alta pr...
Control con caída  tipo amortiguamiento <ul><li>Este tipo de control es utilizado por Woodward en los reguladores mecánico...
Revisión de los elementos básicos de control <ul><li>Sensor de velocidad </li></ul><ul><li>Referencia de velocidad </li></...
Aceites, sistema de varillaje e instalación
Aceites para reguladores
Aceites para reguladores <ul><li>Tipos de aceite: </li></ul><ul><ul><li>Aceites derivados de petróleo </li></ul></ul><ul><...
Cambio de aceite
Cambio de aceite <ul><li>Seguir las recomendaciones de los fabricantes de motores y turbinas. </li></ul><ul><li>Cambiar el...
Bomba de aceite de engranaje Engranaje p/empuje Salida 1. Ingreso de aceite Entrada 2. El aceite es empujado, en el espaci...
Bomba de aceite de engranaje <ul><li>Un engranaje principal y uno o dos engranajes auxiliares girando dentro de una caja d...
Montaje de bomba en el regulador / actuador Al gobernador Acumuladores Sumidero Al gobernador Salida de exceso Sumidero Ac...
Montaje de bomba en el regulador / actuador <ul><li>Algunos reguladores / actuadores son instalados para ambas direcciones...
Principio Bomba Elicoidal  * La dirección de rotación se cambia rotando el anillo externo en 180 grados
Bomba de aceite Elicoidal <ul><li>El Gerotor es una bomba de desplazamiento positivo que consiste de solo dos elementos – ...
Sistema de varillas lineal Ajustes A –  Ajustar las varillas para la posición sin carga. B – Ajustar el desplazamiento del...
Sistema de varillas lineal <ul><li>El sistema de varillas es usado para transferir movimientos entre el actuador y el sist...
Ajuste de cursor de las varillas Salida lineal Salida rotativa
Ajuste de cursor de las varillas <ul><li>El sistema de varillas debe ser de tal manera que proporcione un movimiento de 2/...
Ganancia a través de las varillas
Ganancia a través de las varillas <ul><li>La ganancia en las varillas puede causar inestabilidad o una respuesta lenta en ...
Varilla no-lineal Ajustes A –  Ajustar las varillas hacia la posición sin carga. B – Ajustar el desplazamiento del actuado...
Varilla no-lineal <ul><li>Varilla no-lineal es normalmente usada en motores a gas o gasolina con carburadores. </li></ul><...
Ejemplo de sistema de combustible no-lineal
Ejemplo de sistema de combustible no-lineal <ul><li>Ajustando la varilla de una manera no-lineal, se genera un efecto line...
Ajustes de las varillas Eje de salida del gobernador Eje de salida de válvula de combustible
Ajustes de las varillas <ul><li>Ajuste para desgaste. </li></ul><ul><li>Ajuste para pérdida de movimiento. </li></ul><ul><...
Accionamiento del regulador Perno acodaddo Acople concéntrico Apropiado grosor de empaquetadura Sin daños Superficie lisa ...
Accionamiento del regulador <ul><li>El accionamiento debe proporcionar una transmisión correcta de RPM de la unidad motríz...
Lista de aplicaciones con regulador  Grupo electrógeno Propulsión de naves Turbinas a Gas Generación de energía elétrica T...
Lista de ajustes para una operación adecuada del regulador <ul><li>Ninguna pérdida de movimiento en el acoplamiento de acc...
Revisión de aceites y varillas <ul><li>Usar el tipo adecuado de aceite. </li></ul><ul><li>Cambiar el aceite antes de que s...
Conceptos básicos de control
Punto de sumatoria Referencia de velocidad Velocidad  real Otras entradas (Sensor de carga) (Sincronizador) (Etc.) Señal d...
Punto de sumatoria <ul><li>El punto de sumatoria es el punto donde todas las señales de control van adicionados. </li></ul...
Control en malla cerrada Generador Retroaliment. Conversor de Frecuencia en  Voltaje  Onda sinusoidal CA D.C. Volts Unidad...
Control en malla cerrada <ul><li>La velocidad real es convertida en una señal de tensión DC, proporcional a la velocidad d...
Comparación controles Mecánico/Eletrónico Generador Convertidor de Frecuencia a Voltaje Unidad Motríz Pick-Up Magnético Ac...
Comparación controles  Eletrónico/Mecánico Sincronizador Puente 2 V.N. Actuador Punto de suma Amplif. MOTOR PRIMARIO Auste...
Comparación controles Mecánico/Eletrónico <ul><li>Sensor de veloc. </li></ul><ul><li>Referencia de velocidad </li></ul><ul...
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Presentación que explica el funcionamiento de un regulador de velocidad

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  • Excelente presentación, acerca del control de la velocidad.
    Saludos desde Veracruz, Veracruz. MÉXICO.
    INGENIERO ISAÍAS CECILIO
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  • hola, es interesate tu presentacion, no sabes mas (en especifico), el funcionamiento de un gobernador electronico para turbinas en plantas generadoras (hidro & termo)?

    te lo agradeceria
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Regulador EspañOl

  1. 1. CONCEPTOS BASICOS DE CONTROL DE VELOCIDAD 05300A 9/97 TRADUCCION: IBERT CRUZ
  2. 2. Indice <ul><li>¿Porqué es necesario el control de velocidad? </li></ul><ul><li>¿Que es el control de velocidad? </li></ul><ul><li>Carga constante </li></ul><ul><li>Aumento de carga </li></ul><ul><li>Retiro de carga </li></ul><ul><li>Enlace cerrado (Closed loop) </li></ul><ul><li>Equilibrio de fuerzas </li></ul><ul><li>Controles mecánicos de velocidad </li></ul><ul><li>Sistema de masas girantes </li></ul><ul><li>Control inestable </li></ul><ul><li>Caída de velocidad (Droop) </li></ul><ul><li>Cálculo de la caida (Droop) </li></ul><ul><li>Definición de Isócrono </li></ul><ul><li>Curva Isócrona </li></ul><ul><li>Control de velocidad con compensación de presión </li></ul><ul><li>Control de velocidad con amortiguamiento </li></ul><ul><li>Revisión de los elementos básicos de control </li></ul><ul><li>Instalación, aceites </li></ul><ul><li>Aceites utilizados </li></ul><ul><li>Bomba de aceite </li></ul><ul><li>Aplicación de bomba para Reguladores / Actuadores </li></ul><ul><li>Princípio de bomba elicoidal </li></ul><ul><li>Bomba Elicoidal </li></ul><ul><li>Sistema de varillaje lineal </li></ul><ul><li>Ajuste de cursor de varillas </li></ul><ul><li>Ganancia a través de la varilla </li></ul><ul><li>Sistema de varillaje no lineal </li></ul><ul><li>Ejemplo de sistema de combustíble no lineal </li></ul><ul><li>Sistema de combustíble no lineal </li></ul><ul><li>Verificaciones en las varillas </li></ul><ul><li>Accionamento del regulador </li></ul><ul><li>Checklist para correcta operación de un regulador </li></ul><ul><li>Revisión del aceite y las varillas </li></ul><ul><li>Bases del regulador electrónico </li></ul><ul><li>Punto de sumatoria </li></ul><ul><li>Control de velocidad en malla cerrada </li></ul><ul><li>Reguladores mecánicos / Electrónicos </li></ul>
  3. 3. ¿Porque es necesario el control de velocidad?
  4. 4. ¿Porque es necesario el control de velocidad? <ul><li>Las recursos energéticos deben ser controlados para ser convertidos en fuerza útil. Al sistema que cumple esta misión lo llamamos: “Control de velocidad”. </li></ul>
  5. 5. ¿Ahora, que es un Control de velocidad???
  6. 6. ¿Que es un control de velocidad? <ul><li>El control de velocidad es el sistema de equipos que controla el suministro de potencia de una unidad motriz, con el fin de obtener una determinada potencia y velocidad. </li></ul><ul><li>El control de velocidad recibe la información de velocidad y carga de la unidad motríz y ajusta la entrada de energia con el fin de mantener el nivel deseado para la aplicación. </li></ul><ul><li>El control de velocidad puede controlar múltiples parámetros y unidades motrices. </li></ul><ul><li>A los sistemas de control avanzados se los llama “Sistemas de control”. </li></ul>
  7. 7. Carga Constante VELOCIDAD DESEADA VELOCIDAD REAL LIMITE DE VELOC.
  8. 8. Carga Constante <ul><li>El chofer es el “Control de velocidad”. </li></ul><ul><li>El límite de velocidad es la velocidad deseada. </li></ul><ul><li>El taquímetro muestra la velocidad de la unidad motríz. </li></ul><ul><li>El chofer compara la velocidad real con la velocidad deseada; si son iguales, la inyección de combustible permanece estable. </li></ul><ul><li>Si la velocidad deseada y la real fueran diferentes, la inyección de combustible es ajustada por el chofer para mantener iguales las velocidades deseada y actual. </li></ul><ul><li>La inyección de combustible es mantenida constante, si no, se produce alteración de la velocidad o carga. </li></ul>
  9. 9. Aumento de carga LIMITE VELOC. Incremento de combustible
  10. 10. Aumento de carga <ul><li>En la subida, la carga aumenta, por lo tanto la velocidad disminuye. </li></ul><ul><li>La velocidad real es menor que la velocidad deseada. </li></ul><ul><li>El chofer aumenta la inyección de combustible para aumentar a velocidad hasta la velocidad deseada. </li></ul><ul><li>Antes de alcanzar la velocidad deseada el chofer diminuye la inyección de combustible para prevenir una velocidad superior a la deseada. A esto se le llama compensación. </li></ul><ul><li>El aumento de carga significa aumento de inyección de combustible. </li></ul>
  11. 11. Retiro de carga LIMITE VELOC Decrem. de combustible
  12. 12. Retiro de carga <ul><li>El automóvil comienza a descender, la carga diminuye, la velocidad aumenta. </li></ul><ul><li>La velocidad real es mayor que la velocidad deseada. </li></ul><ul><li>El chofer disminuye la inyección de combustible para diminuir la velocidad actual, igualando así con la velocidad deseada. </li></ul>
  13. 13. Cerrando el circuito Velocidad o carga real Control de válvula de combustible Referencia de velocidad o carga
  14. 14. Cerrando el circuito (malla) <ul><li>Las funciones de control de velocidad son las mismas que las del chofer. </li></ul><ul><li>El control altera automáticamente la inyección de combustible para mantener la velocidad o carga deseada. </li></ul><ul><li>Definición: </li></ul><ul><li>Enlace cerrado (Closed loop) - Sistema de control automático, para operación de procesos, el cual es retroalimentado para mantener la salida a un nivel deseado. </li></ul><ul><li>Si el(los) parámetro(s) del enlace es alterado, todo el sistema de control es afectado y la inyección de combustible será corregida automáticamente, para mantener el nivel deseado. </li></ul>
  15. 15. Equilibrio de fuerzas Ajuste de velocidad deseada Velocidad actual Velocidad decreciente Velocidad creciente
  16. 16. Equilibrio de fuerzas <ul><li>Con control, la velocidad real y la deseada son convertidas en fuerzas que representan sus respectivas acciones. </li></ul><ul><li>Estas fuerzas deben ser equilibradas para mantener el combustible y la velocidad constante. </li></ul><ul><li>Si no están equilibradas, el control actuará para aumentar o diminuir el combustible hasta que se dé el equilibrio de fuerzas. </li></ul>
  17. 17. Control de velocidad mecánico PESOS ROTANTES VALVULA CORTINA Entrada combust. Transmisión de velocidad desde motor primario RODAMIENTO (COLLAR)
  18. 18. Control de velocidad mecánico <ul><li>Estos controles son accionados por la unidad motríz. </li></ul><ul><li>La fuerza centrífuga aplicada a los pesos rotantes es determinada por la velocidad de la unidad motríz. </li></ul><ul><li>Cuanto mayor es la velocidad de la unidad motríz, mayor es la velocidad de los pesos </li></ul><ul><li>Los pesos están acoplados al rodamiento (tipo collar) del eje de rotación. </li></ul><ul><li>Una alteración de carga implica alteración de velocidad. </li></ul><ul><li>Con el aumento de carga, baja la velocidad y los pesos (y el collar) se mueven hacia abajo, aumentando la inyección de combustible. </li></ul><ul><li>Lo opuesto sucede con el retiro de carga. </li></ul>
  19. 19. Sistema de pesos rotantes Ajuste de velocidad deseada F(d) Pivote Fuerza centrífuga Fuerza centrífuga PESOS ROTANTES Resorte de velocidad Fuerza actual F(a) Aquí se suman las fuerzas Rotación
  20. 20. Sistema de pesos rotantes <ul><li>F(a) = Fuerza centrífuga actual </li></ul><ul><li>F(d) = Fuerza de compresión actual del resorte de velocidad. </li></ul><ul><li>F(a) = F(d) para el sistema equilibrado. </li></ul><ul><li>En otras palabras, cuando la fuerza del resorte es igual a la fuerza centrífuga, el sistema está en equilibrio. </li></ul><ul><li>Las fuerzas se suman en el rodamiento (collar) del eje. </li></ul>
  21. 21. Control inestable Aceite alta presión Aumento de combustible Tanque Aumento carga Aceleración de motor Detiene decrem. de combustible Detiene increm. de combustible Velocidad actual Ajuste de velocidad deseada Desaceleración de motor VELOC TIEMPO
  22. 22. Control inestable <ul><li>Con la entrada de carga, y caída de velocidad, el sistema aumenta combustible y la velocidad sube hasta el valor deseado (setpoint). </li></ul><ul><li>Con la aceleración de la unidad motríz, la velocidad sube y se pasa del valor ajustado. Entonces la inyección de combustible diminuye. La velocidad disminuye hasta igualar la velocidad deseada. </li></ul><ul><li>Con la desaceleración de la unidad motríz, la velocidad desciende por debajo del valor ajustado aumentando así la inyección de combustíble. </li></ul><ul><li>El proceso se repite aumentando la inestabilidad. </li></ul>
  23. 23. Droop o caída (compensación) mecánica Velocidad de referencia Aumento de carga VELOCIDAD Retiro de carga Velocidad actual T I E M P O Incremento de combustible Tanque Aceite a alta presión
  24. 24. Droop o caída (estatismo) mecánica <ul><li>La colocación de una varilla permite un control con caída, puesto que retroalimenta el ajuste del resorte, al aumentar o disminuir la fuerza sobre el resorte de velocidad, aumentando o disminuyendo la velocidad de referencia,. </li></ul><ul><li>Definición de caída (droop): </li></ul><ul><li>Caída de velocidad proporcional al aumento de carga. </li></ul>
  25. 25. Cálculo de la Caída (Droop) % Caída Velocidad (0% de carga) - Velocidad (100% de carga) Velocidad Nominal X 100 =
  26. 26. Cálculo de Caída 3150 RPM 52,5 Hz (0% de carga) 0% CARGA 100% 3000 RPM 50 Hz (100% de carga) & (Velocidad Nominal) 3000 RPM - 2850 RPM 3000 RPM Ejemplo de 5% DROOP GRUPO GENERADOR Carga Elétrica u otros GRUPOS GENERADORES 2850 RPM (100% de carga) CARGA 100% 3000 RPM (0% de carga) (Velocidad Nominal) Ejemplo de 5% Droop Carga Mecânica = 5% DROOP X 100 3150 RPM - 3000 RPM 3000 RPM = 5% DROOP X 100 0 %
  27. 27. Curva Isócrona CARGA VELOCIDAD
  28. 28. Definición de Isócrono ISÓCRONO (ISO+CHRONOS = MISMO+TIEMPO) VELOCIDAD CONSTANTE INDEPENDIENTE DE VARIACION DE CARGA
  29. 29. Control con compensación hidráulica de presión Resorte de velocidad Ajuste de velocidad de referencia Pesos rotantes Rodamiento empuje Válvula piloto Incremento de combust. Salida de Servomotor Válvula aguja Pistón amortiguador Resortes amortiguadores Compensador Buje rotante Aceite de bomba Control auxiliar Eje motor Pistón auxiliar
  30. 30. Respuesta del control con compensación hidráulica de presión Aumento de carga Deja de incrementar ingreso combustible Velocidad actual Ajuste de velocidad Deja de disminuir ingreso combustible VELOCIDAD Disminución de carga T I E M P O
  31. 31. Control con compensación tipo amortiguamiento Pesos rotantes Válvula aguja Resortes p/centrar Buje rotante Aceite alta presión Pistón receptor Pistón de válvula piloto Aceite a presión Pistón transmisor Servomotor diferencial Incremento de combust. Conjunto amortiguador Resorte de velocidad Ajuste de compensación Aceite a presión de bomba de gobernador Aceite p/mover servo y aceite interceptor Aceite al sumindero Aceite a presión de amortiguador
  32. 32. Control con caída tipo amortiguamiento <ul><li>Este tipo de control es utilizado por Woodward en los reguladores mecánico-hidráulicos UG-8D. </li></ul>
  33. 33. Revisión de los elementos básicos de control <ul><li>Sensor de velocidad </li></ul><ul><li>Referencia de velocidad </li></ul><ul><li>Punto de sumatoria </li></ul><ul><li>Método de estabilización </li></ul><ul><li>Suministro de presión hidráulica </li></ul><ul><li>Salida al servomotor </li></ul><ul><li>Amplificador </li></ul>
  34. 34. Aceites, sistema de varillaje e instalación
  35. 35. Aceites para reguladores
  36. 36. Aceites para reguladores <ul><li>Tipos de aceite: </li></ul><ul><ul><li>Aceites derivados de petróleo </li></ul></ul><ul><ul><ul><li>Fluído de Transmisión automática </li></ul></ul></ul><ul><ul><li>Aceites sintéticos </li></ul></ul><ul><li>Viscosidad </li></ul><ul><ul><li>Aceite liviano = Respuesta inestable </li></ul></ul><ul><ul><li>Aceite pesado = Respuesta lenta </li></ul></ul><ul><ul><li>Faja de operación aceptable = 20 a 65 CST </li></ul></ul><ul><li>Temperatura </li></ul><ul><ul><li>Faja de operación recomendada = 30° a 80° C </li></ul></ul>
  37. 37. Cambio de aceite
  38. 38. Cambio de aceite <ul><li>Seguir las recomendaciones de los fabricantes de motores y turbinas. </li></ul><ul><li>Cambiar el aceite periódicamente. </li></ul><ul><li>Cambiar el aceite si: </li></ul><ul><ul><li>Se presenta cambios en la apariencia, aroma o viscosidad. </li></ul></ul><ul><ul><li>Contaminación por agua dentro del regulador. </li></ul></ul><ul><ul><li>Desgaste excesivo de piezas. </li></ul></ul><ul><ul><li>Temperatura excesiva. </li></ul></ul>
  39. 39. Bomba de aceite de engranaje Engranaje p/empuje Salida 1. Ingreso de aceite Entrada 2. El aceite es empujado, en el espacio entre los dientes y la caja 3. El aceite es forzado hacia afuera por los dientes de los engranajes
  40. 40. Bomba de aceite de engranaje <ul><li>Un engranaje principal y uno o dos engranajes auxiliares girando dentro de una caja de engranajes. </li></ul><ul><li>Con el movimiento de los engranajes, el aceite es empujado desde el reservorio, hacia el lado de descarga de la bomba por entre los dientes de los engranajes y las paredes de la caja de engranajes. </li></ul><ul><li>El aceite es forzado entre los espacios alrededor de los dientes de los engranajes, generando presión en la salida de la bomba. </li></ul>
  41. 41. Montaje de bomba en el regulador / actuador Al gobernador Acumuladores Sumidero Al gobernador Salida de exceso Sumidero Aceite a presión Sumidero Sumidero Aceite al sumidero Aceite al sumidero Válvula tipo Check Válvula tipo tapón
  42. 42. Montaje de bomba en el regulador / actuador <ul><li>Algunos reguladores / actuadores son instalados para ambas direcciones de rotación. </li></ul><ul><li>Válvulas direccionales son usadas para permitir la rotación de bomba en ambas direcciones. Tapones son usados para una única dirección. </li></ul><ul><li>Woodward identifica el sentido de rotación mirando desde abajo del regulador. </li></ul>
  43. 43. Principio Bomba Elicoidal * La dirección de rotación se cambia rotando el anillo externo en 180 grados
  44. 44. Bomba de aceite Elicoidal <ul><li>El Gerotor es una bomba de desplazamiento positivo que consiste de solo dos elementos – un rotor interno y un rotor externo. El rotor interno tiene un diente menos que el rotor externo y tiene su línea de centro posicionada en una excentricidad fija en relación a la línea de centro del rotor externo. </li></ul>
  45. 45. Sistema de varillas lineal Ajustes A – Ajustar las varillas para la posición sin carga. B – Ajustar el desplazamiento del actuador de posición sin carga hasta la posición de plena carga. Eje de salida de válvula de combustible Eje de salida del gobernador
  46. 46. Sistema de varillas lineal <ul><li>El sistema de varillas es usado para transferir movimientos entre el actuador y el sistema da combustible de la unidad motríz. </li></ul><ul><li>El sistema lineal de varillas es usado en Motores Diesel, Turbinas a Gás y a Vapor y Turbinas Hidráulicas. </li></ul>
  47. 47. Ajuste de cursor de las varillas Salida lineal Salida rotativa
  48. 48. Ajuste de cursor de las varillas <ul><li>El sistema de varillas debe ser de tal manera que proporcione un movimiento de 2/3 del eje de salida entre las condiciones de “sin carga” y “plena carga”. </li></ul><ul><li>Se debe tener cuidado de garantizar que las condiciones de mínimo y máximo combustible sean alcanzadas. </li></ul><ul><li>Usando menor movimiento del actuador, se consigue que el control tenga una respuesta más rápida aunque con tendencia a que el control sea inestable. </li></ul><ul><li>Usando mayor movimiento del actuador, se puede ocasionar problemas de corte de combustible o puede ocurrir que no deje que el sistema de combustible vaya hasta el máximo. </li></ul>
  49. 49. Ganancia a través de las varillas
  50. 50. Ganancia a través de las varillas <ul><li>La ganancia en las varillas puede causar inestabilidad o una respuesta lenta en el sistema de control. </li></ul><ul><li>Las varillas fuera de ajuste pueden presentar problemas en el regulador. </li></ul>
  51. 51. Varilla no-lineal Ajustes A – Ajustar las varillas hacia la posición sin carga. B – Ajustar el desplazamiento del actuador de posición sin carga hasta la posición de plena carga. Eje de salida de válvula de combustible Eje de salida del gobernador
  52. 52. Varilla no-lineal <ul><li>Varilla no-lineal es normalmente usada en motores a gas o gasolina con carburadores. </li></ul><ul><li>Cuando está en posición mínima la varilla debe moverse muy poco para una gran variación de la cantidad de combustible. </li></ul><ul><li>Cuando se encuentra en la posición máxima la varilla necesita un gran movimiento para una pequeña variación de combustible. </li></ul>
  53. 53. Ejemplo de sistema de combustible no-lineal
  54. 54. Ejemplo de sistema de combustible no-lineal <ul><li>Ajustando la varilla de una manera no-lineal, se genera un efecto lineal en el flujo de combustible comparado con el movimiento del actuador / regulador. </li></ul>
  55. 55. Ajustes de las varillas Eje de salida del gobernador Eje de salida de válvula de combustible
  56. 56. Ajustes de las varillas <ul><li>Ajuste para desgaste. </li></ul><ul><li>Ajuste para pérdida de movimiento. </li></ul><ul><li>Ajuste para desgaste de los rodamientos de las rótulas. </li></ul><ul><li>Ajuste de alineamiento. </li></ul>
  57. 57. Accionamiento del regulador Perno acodaddo Acople concéntrico Apropiado grosor de empaquetadura Sin daños Superficie lisa y plana Apropiado sentido de rotación Ajuste
  58. 58. Accionamiento del regulador <ul><li>El accionamiento debe proporcionar una transmisión correcta de RPM de la unidad motríz. </li></ul><ul><li>Los engranajes no deben presentar fugas u otros problemas que puedan hacer que el regulador los reconozca como una variación de velocidad. </li></ul><ul><li>Tener la certeza de que la relación de los engranajes sean correctos de tal modo que el regulador esté siendo accionado en la banda de velocidad adecuada. </li></ul>
  59. 59. Lista de aplicaciones con regulador Grupo electrógeno Propulsión de naves Turbinas a Gas Generación de energía elétrica Turbinas a Vapor
  60. 60. Lista de ajustes para una operación adecuada del regulador <ul><li>Ninguna pérdida de movimiento en el acoplamiento de accionamiento y eje de accionamiento. </li></ul><ul><li>Actuator / Regulador montado adecuadamente: </li></ul><ul><ul><li>Superficie de montaje lisa y plana. </li></ul></ul><ul><ul><li>Junta de papel entre la base y la superficie de montaje. </li></ul></ul><ul><ul><li>Válvula de aguja abierta aproximadamente 1/8 de vueltas. Nunca completamente cerrada! </li></ul></ul><ul><li>Palanca conectada adecuadamente : </li></ul><ul><ul><li>Usar 2/3 de movimiento de regulador para ir de mínimo combustible hacia máximo combustible. </li></ul></ul>
  61. 61. Revisión de aceites y varillas <ul><li>Usar el tipo adecuado de aceite. </li></ul><ul><li>Cambiar el aceite antes de que se presente desgaste. </li></ul><ul><li>Chequear para cambiar el aceite. </li></ul><ul><li>Las varillas pueden llevar a pensar que el regulador tiene algún problema. </li></ul><ul><li>El accionamiento mecánico puede llevar a pensar que el regulador tenga algún problema. </li></ul>
  62. 62. Conceptos básicos de control
  63. 63. Punto de sumatoria Referencia de velocidad Velocidad real Otras entradas (Sensor de carga) (Sincronizador) (Etc.) Señal de corrección para el actuador PID
  64. 64. Punto de sumatoria <ul><li>El punto de sumatoria es el punto donde todas las señales de control van adicionados. </li></ul><ul><li>Estas señales deben sumar cero para un control estable. </li></ul><ul><li>Es el caso de los rodamientos (tipo collar) de los reguladores mecánicos, donde las fuerzas resultantes son cero. </li></ul><ul><li>Muchos parámetros pueden ser adicionados a este punto de sumatoria. </li></ul>
  65. 65. Control en malla cerrada Generador Retroaliment. Conversor de Frecuencia en Voltaje Onda sinusoidal CA D.C. Volts Unidad Motríz Pick-Up Magnético Referencia de velocidad Actuador
  66. 66. Control en malla cerrada <ul><li>La velocidad real es convertida en una señal de tensión DC, proporcional a la velocidad de la unidad motríz. </li></ul><ul><li>La velocidad de referencia es comparada a la velocidad actual. </li></ul><ul><li>Si la velocidad actual y la velocidad de referencia fueran diferentes se genera un error de señal. </li></ul><ul><li>Un comando de aumento o reducción de combustible es enviado al actuador. </li></ul>
  67. 67. Comparación controles Mecánico/Eletrónico Generador Convertidor de Frecuencia a Voltaje Unidad Motríz Pick-Up Magnético Actuador Resorte de Velocidad Rodamiento (Collar) Pesos rotantes Válvula Piloto Punto de Sumatoria Señal de error Gananc. Reset Ajuste Fino de Veloc. Resortes de Compensación Válvula aguja Mecánico Eletrónico
  68. 68. Comparación controles Eletrónico/Mecánico Sincronizador Puente 2 V.N. Actuador Punto de suma Amplif. MOTOR PRIMARIO Auste de estabiliz. Conver-tidor f/V GENERADOR Amplif. Señal p/reparto cargas de otros reguladores Sensor de carga Cerrado en isócr. Ajuste de veloc. Aumentar Eje MOTOR PRIMARIO GENERADOR Varilla p/caida Servo motor Resorte de veloc. Válvula aguja compensadora Pesos rotantes Control auxiliar Engranaje de impulso Aceite a presión Resortes amortiguadores SENSORES DE MOTOR PRIMARIO AJUSTES DE REFERENCIA COMPARACION DE PARAM. SENSADOS Y DATOS REFEREN. INICIO DE CORRECCION DE INGRESO MOTOR PRIMARIO ESTABILIZACION DE INGRESO EN NIVEL CORRECTO 2 Aumentar Al tanque REGULADOR ELECTRONICO REGULADOR MECANICO
  69. 69. Comparación controles Mecánico/Eletrónico <ul><li>Sensor de veloc. </li></ul><ul><li>Referencia de velocidad </li></ul><ul><li>Punto de sumatoria </li></ul><ul><li>Estabilidad </li></ul><ul><li>Ganancia </li></ul><ul><li>Amplificador </li></ul><ul><li>Pickup magnético </li></ul><ul><li>Potenciómetro de ajuste </li></ul><ul><li>Punto de sumatoria </li></ul><ul><li>Reset (Estabilidad) Potenciómetro </li></ul><ul><li>Potenciómetro de gan. </li></ul><ul><li>Amplificador diferencial </li></ul>Eletrónico Mecánico <ul><li>Pesos rotantes </li></ul><ul><li>Resorte de veloc. </li></ul><ul><li>Rodamiento (collar) </li></ul><ul><li>Válvula Aguja </li></ul><ul><li>Resortes de compensación </li></ul><ul><li>Área de control de la válvula piloto </li></ul>
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