lunes, 11 de mayo de 2020

Compresor Atlas Copco 375


        Falla al encendido del compresor 375


         He tenido la oportunidad de embarcar me a la reparación de un compresor Atlas Copco, en el que tiene su panel analógico y el que tiene su plc de control, ambos trabajan con un motor John Deere.

         Por lo que observe son pocas las diferencias, lo que cambia de manera radical es su control de encendido y monitoreo.
         

        Compresor Atlas Copco 375 con control analógico


         En este caso el compresor presentaba una falla eléctrica, no encendía y quemaba el fusible que esta cerca del modulo de control del motor John Deere.
       
         El procedimiento que hago en lo personal antes de energizar o empezar a mover componentes de cualquier maquinaría o dispositivo electrónico es hacer una inspección meticulosa de todo en global. La mayoría de las fallas eléctricas o electrónicas que suceden son por deterioro por la vibración, deterioro por el polvo y humedad, y la más común es por que le metieron mano por alguna persona tal ves de manera accidental, pero modificando algo en el equipo causando así la falla.

        Al inspeccionar la maquina observe que la conexión del sensor de nivel de combustible bajo, estaba dañada, presentaba un cable desconectado colgando y además en la conexión del sensor ya no quedaba cable para re conectar, se rompió en el tronco. Lamentablemente no tengo fotos, solo el vídeo que voy a exponer donde ya la maquina esta funcionando. no al 100%, ya que tiene otros pendientes por reparar, como pequeñas fugas de diésel en el retroceso de los inyectores y en la salida de aire del compresor.

        Este equipo presenta dos sensores en el área del tanque de combustible, uno es el que nos dice cuanto combustible tiene el compresor y el otro sensor apaga la maquina si el nivel de combustible es muy bajo, este ultimo es que se destronco su conexión y ocasionó un corto circuito, que impedía encender el motor John Deere.

        Encontrar el problema fue fácil, ya que visualmente se localizó sin problemas, lo que se tenía que hacer es remplazar el flotador de bajo nivel o reparar, por cuestión de tiempo y disponibilidad opte por reparar.
Figura 1. Sensor de nivel bajo combustible, interruptor magnético

         El sensor de nivel, básicamente es un tubo de acero inoxidable que tiene por dentro un interruptor magnético y por fuera un flotador con un imán. Corte con mucho cuidado el tubo, una pequeña (2 cm) porción del excedente de la parte donde salen los cables, sin dañar los cables claro está. Empate los cables con estaño y cubrí con manga termo contráctil y reforcé poniendo cinta aislante, para evitar que se mueva. Re conecte el sensor y se arranco el compresor. Bueno como era maquina que ya tenía mucho tiempo parada, llevo su tiempo (20 minutos) el encendido, se tubo que aplicar arrancador, rellenar filtro de diésel y bombear para ejercer presión de diésel en el motor John Deere.

Video 1. Probando compresor

       Como dato si se hace un puente y se elimina el sensor, el compresor también puede arrancar, solo que se quedaría sin la protección de bajo combustible.

       No tiene que ver con la falla de este compresor en especifico, pero también ocasiona que no arranque, es un sensor que se tiene en el área de compresión, en la parte de abajo, es un interruptor normalmente cerrado, si este falla o se desconecta el compresor no se puede encender.

        Compresor Atlas Copco 375 con control Digital

       La falla de este compresor atlas Copco me llevo varias semanas reparar, el modulo de control (PLC) estaba fallando, y se confirmo haciendo un escaneo al modulo del motor indicando que el motor todo estaba bien, pero el modulo del compresor le indicaba que no había diésel, presión y batería. 

        Se verifico que todo se tenía, carga en la batería y diésel en el tanque, y aún así indicaba que no había. Se verifico la instalación eléctrica y todo bien. Solo se tenía como opción que lo que fallaba era el modulo. 
   
        Muy costoso el modulo y difícil de conseguir por donde vivo, me tome la tarea de intentar reparar.

       Ya que no tengo imágenes que mostrar, describiré directamente que es lo que hizo que falle el modulo y como lo reparé.

        Lo primero, no indicaba batería, seguí el cable a que pin se conectaba la alimentación y vi a que circuito se conectaba, eran varios, pero el más lógico fue en la entrada de un amplificador operacional que servía como acoplador de señal, cheque todas sus resistencias superficiales, valores que tenía escrito y físicamente con el multímetro. Ahí estaba la primera falla, una resistencia se desvalorizo, solo basto con cambiar.
        
         Lo mismo sucedió con el nivel de combustible, solo que es este caso al ver una resistencia desvalorizada, me tome la tarea de verificar todas las resistencias de esta tarjeta y apareció otra resistencia que también había perdido su valor, debido al polvo que tenía incrustado. Proseguí a limpiar y cambiar la resistencia. 

         Todo bien, solo que sigue sin arrancar, da marcha pero no arranca. Ahora lo que falta es el sensor de presión, que no da lectura de presión en el módulo. Aquí apoyando me con el manual, me percate que estaba mal conectado, se ve que ya alguien trato de reparar y al rearmar no conecto en los pines adecuados. Re ubique el conector como indicaba el manual y ya pudo encender el compresor.

        Esta fue la explicación concisa de las fallas que se tenía, realmente me tope con varios problemas cuando estaba reparando el módulo de control del compresor. Lo comparto como experiencias que solo se aprenden trabajando.

         Al limpiar el polvo utilice un limpiador para componentes electrónicos, un dieléctrico especial para la electrónica. El detalle fue que este modulo trabaja con varios micro controladores que se intercomunican  entre si, y el más grande, checando su datasheet trabaja a frecuencias de reloj muy altas y con el dieléctrico hizo que empezara a fallar, entonces me tomé a la tarea de limpiar con mucho cuidado y con una lupa, los pines del micro controlador, utilice thinner como solvente para limpiar, ya que se evapora y no deja nada. No bañe la tarjeta ya que la puedo dañar, con un hisopo y una aguja se limpio cada pin con un poco de thinner.

       Conecte son una fuente y potenciometros al módulo para simular al compresor y hacer pruebas, así podía verificar como iba progresando durante todo el transcurso de la reparación, para hacer las conexiones me apoye de su manual que tiene un diagrama esquemático donde te enseña los sensores e interruptores con los que trabaja.

     El otro error que cometí y descubrí al limpiar, es que al estañar las resistencias superficiales, un pedazo diminuto de estaño quedo atrapado entre dos patitas de un chip, creando un puente. En conclusión hay que ser muy minucioso al estañar y cuidar muy bien el área.








jueves, 7 de mayo de 2020

Control de velocidad para motor de corriente continua

Control de velocidad para motor de corriente continua de baja potencia



         En ocasiones nos surge la necesidad de controlar la velocidad de un motor de corriente continua, como los motores que se emplean en los coches de juguetes, no podemos simplemente poner un potenciómetro para hacer un divisor de voltaje y ajustar su velocidad, se quemaría ya que la corriente que pasaría por el potenciómetro sería mucha para él, en dado caso necesitaríamos un reostato que tenga la capacidad de soportar la potencia del motor sin quemarse. Lo cual sería voluminoso, pesado y costoso.

         En cambio este circuito para controlar la velocidad del motor es básicamente un control de ancho de pulso (PWM), que se puede armar con pocos componentes, siendo más económico y más eficiente para el control de velocidad del motor de corriente continua.

         Su funcionamiento consiste en un oscilador que varia el ancho de pulso empleando dos transistores BC548 en forma de un multivibrador, controlando su frecuencia con los capacitores, resistencias y el potenciómetro, no hay que preocuparse por los valores de los componentes, hay una lista con cada pieza que se necesita.

Lista de componentes necesarios

Figura 1. Listado de componentes


        También se puede utilizar un timer (LM555) como generador de pulsos para el control de velocidad, o si queremos algo más exacto y de alto control lo podemos obtener utilizando un microcontrolador (Atmel, Arduino, Pic, etc..), pero ese sería otro proyecto.

Diagrama electrónico


Figura 2. Esquema electrónico


         La idea es que los pulsos del oscilador van activar un transistor de potencia que se va encargar de ir conmutando la energía para el motor y así regular su velocidad, entre más ancho el pulso en un periodo de tiempo tendremos mayor velocidad y potencia que recibirá el motor, y entre más espaciados estén los pulsos y de menor ancho, menor velocidad tendremos en el motor. Para el transistor de potencia emplearemos un 2N3055, con un buen disipador puede soportar hasta unos 2 amperes a 12 volts. Se puede usar un transistor de mayor potencia para poder utilizar motores de mayor potencia, o hasta emplear varios transistores en paralelo para hacer un divisor de corriente.

Dibujo tarjeta electrónica


Figura 3. Diagrama de las pistas

Figura 4. Layout



       La modulación por ancho de pulso (PWM) tiene diversas aplicaciones, por nombrar algunas aplicaciones, puedo decir para el control de velocidad de un motor como el del proyecto, también para controlar electro válvulas, en iluminación para control de alumbrado, hasta en comunicaciones se emplea para transmitir información, tiene diversidad de aplicaciones.
      
Figura 5. 3D componentes

Figura 6. 3D tarjeta
       En la parte de hasta abajo se encuentra el enlace para descargar el listado, el diagrama electrónico y el dibujo de la tarjeta electrónica, todo esta hecho en Proteus 7.
       En el video se puede apreciar como se armo el circuito en el programa proteus.


Video 1. Armado del circuito Electrónico.




Video 2. Simulación



Descarga