Sistema de control eléctrico de la trituradora de mandíbulas

Introducción detallada al sistema de control eléctrico de las trituradoras de mandíbulas

I. Composición y estructura del sistema de control eléctrico

1. Circuito de potencia
   Suministra energía al motor de la trituradora, gestionando altas corrientes (de decenas a cientos de amperios, según la potencia del motor). Los componentes clave incluyen:

• Disyuntor principal:El interruptor de alimentación principal con protección contra sobrecargas y cortocircuitos (capacidad de interrupción ≥50 kA), normalmente un disyuntor de caja moldeada (por ejemplo, la serie NSX de Schneider).

• Contactor de CAControla el arranque y la parada del motor, con contactos principales con una corriente nominal de 1,5 a 2 veces la del motor (p. ej., 160 A para un motor de 75 kW). Los contactos auxiliares permiten el enclavamiento del lazo de control.

• Relé térmico/protector del motor:Monitorea la temperatura y la corriente del bobinado del motor, cortando la energía durante una sobrecarga (se dispara a 1,2× corriente nominal después de 10 a 30 segundos).

• Reactor (opcional):Para motores grandes (≥110 kW), reduce la corriente de entrada en un 50%–60% para proteger la red eléctrica y el motor.

2. Circuito de control
   Ejecuta control lógico y transmisión de señales, operando a CA 220 V o CC 24 V. Los componentes clave incluyen:

• Controlador PLC:El núcleo (por ejemplo, Siemens S7-1200) con un tiempo de respuesta ≤10 ms, que procesa señales de sensores y ejecuta programas (por ejemplo, lógica de inicio/parada, activadores de protección contra sobrecarga).

• Relevo intermedio:Amplifica señales de control para accionar dispositivos de alta corriente (por ejemplo, contactores), con 4 a 8 juegos de contactos clasificados a CA 220 V/5 A.

• Botones de control e indicadores:Incluye botones "Start," "Stop," y "Emergency Stopdhhh (parada de emergencia con forma de hongo rojo para apagado forzado) e indicadores LED (vida útil ≥50 000 horas) para estado de funcionamiento, falla y espera.

3. Sistema de Monitoreo y Protección
   Monitoreo en tiempo real de parámetros operativos, activando alarmas o paradas ante anomalías. Los componentes clave incluyen:

• Sensores de temperatura:Resistencias de platino PT100 (rango -50–200 ℃, precisión ±0,5 ℃) instaladas en carcasas de cojinetes (por ejemplo, cojinetes de eje excéntrico), que activan alarmas a 70 ℃ y apagados a 80 ℃.

• Transductores de vibración:Montado en los laterales del marco, mide la aceleración (rango 0–10 mm/s, precisión ±0,1 mm/s), advertencia a 0,8 mm/s y apagado a 1,2 mm/s.

• Interruptores de nivel:Monitorear los niveles de aceite en los tanques hidráulicos y de lubricación, activando alarmas y paradas durante niveles bajos (evitando la fricción seca).

• Transformadores de corriente:Combine con amperímetros para monitorear la corriente del motor y mostrar las tasas de carga (por ejemplo, 90%–100% de la corriente nominal a plena carga).

4. Interfaz hombre-máquina (HMI)
   Facilita la interacción hombre-máquina, incluyendo:

• Pantalla táctil:Pantallas a color de 7 a 10 pulgadas (por ejemplo, serie Weintek MT) que muestran parámetros en tiempo real (corriente, temperatura, vibración), estado y códigos de falla, y admiten operaciones manuales (por ejemplo, inicio/parada remotos, configuración de parámetros).

• Gabinete de control: Con clasificación IP54, alberga todos los componentes eléctricos. Fabricado en acero laminado en frío de 1,5 mm con uniones soldadas y superficie con recubrimiento electrostático en polvo (RAL 7035 gris claro) para resistencia al polvo y la humedad.

II. Proceso de fabricación y montaje del sistema de control eléctrico

1. Selección de componentes y fabricación de gabinetes

• Selección de componentesSeleccione los componentes según la potencia de la trituradora (p. ej., 55 kW, 110 kW) y las condiciones de funcionamiento (polvo, temperatura). Los contactores e interruptores están reducidos (la corriente nominal se reduce entre un 10 % y un 20 % en entornos de alta temperatura) y los sensores tienen protección ≥IP65.

• Fabricación de gabinetesEl acero laminado en frío se somete a corte por láser (tolerancia ±0,5 mm), plegado CNC (tolerancia angular ±1°) y soldadura (eliminación de escoria y pulido). Posteriormente, se fosfata (película de 5-10 μm) y se recubre con pintura en polvo (espesor 60-80 μm, adherencia ≥5 N/cm).

2. Cableado interno y montaje

• Diseño de cableadoLos circuitos de potencia utilizan barras de cobre (TMY-3×30×3 mm, capacidad de corriente ≥300 A) o cables multifilares de cobre (sección transversal de 10–50 mm²). Los circuitos de control utilizan cables blindados de 0,75–1,5 mm² (para resistir interferencias electromagnéticas), con circuitos fuertes y débiles separados ≥100 mm.

• Proceso de cableadoLos extremos de los cables se prensan con terminales prensados en frío (adaptados al tamaño del cable y crimpeados con herramientas hidráulicas para una fuerza de tracción ≥100 N). Se utilizan terminales de riel DIN de la serie UK (paso de 5,08 mm), con conexiones seguras (no se aflojan con la vibración) y etiquetas termorretráctiles transparentes (resistencia ≥105 °C).

• Instalación de componentesLos interruptores y contactores se montan en rieles DIN (nivelación ≤ 1 mm/m). Los PLC y las HMI se fijan a placas de montaje (verticalidad ≤ 1 mm/m), con terminales de tierra conectados de forma segura al armario (resistencia de tierra ≤ 4 Ω).

3. Programación y depuración

• Comprobaciones previas a la alimentación: utilice multímetros para probar la resistencia de aislamiento (≥10 MΩ para circuitos de alimentación, ≥5 MΩ para circuitos de control) y verificar que el cableado sea correcto (sin cortocircuitos ni conexiones incorrectas).

• Depuración sin carga: simular entradas (por ejemplo, señales de temperatura/corriente a través de generadores) para probar la lógica de alarma/apagado y la capacidad de respuesta de inicio/parada.

• Depuración de carga: Conecte el motor de la trituradora para probar la corriente de arranque (≤6 × corriente nominal, tiempo de arranque ≤10 segundos), la estabilidad de la corriente (fluctuación ≤5 %) y la protección contra sobrecargas (disparo del contactor durante sobrecargas simuladas).

• Programación de PLCUtilice lógica de escalera o SCL para escribir programas basados en lógica de control (p. ej., "Condición de inicio: parada de emergencia no pulsada + sin fallos + alimentador listo"). Los programas incluyen rutinas principales (control de operación), subrutinas (manejo de alarmas) y rutinas de interrupción (apagado de emergencia), validadas mediante comprobaciones de sintaxis y lógica.

• Diseño de HMI:Cree páginas para parámetros, configuraciones y registros de fallas en tiempo real (almacenando 100 entradas con marcas de tiempo y códigos) con botones e íconos fáciles de usar.

• Puesta en servicio del sistema:

III. Proceso de control de calidad del sistema de control eléctrico

1. Inspección de componentes entrantes

• Los componentes críticos (interruptores, contactores) requieren certificados e informes de pruebas. Las muestras se someten a pruebas de conmutación (100 ciclos sin interferencias) y de aislamiento (2500 V CA durante 1 minuto, sin fallos).

• Calibración del sensor: Los sensores de temperatura se calibran en un termostato (0 °C, 50 °C, 100 °C; error ≤±0,5 °C). Los transductores de vibración se calibran en agitadores (error ≤±0,05 mm/s).

2. Control de ensamblaje en proceso

• Comprobaciones de cableado: verificar que las etiquetas de los cables coincidan con los dibujos, que el torque del terminal cumpla con los estándares (1,5–2 N·m para pernos M4) y que los cables blindados estén conectados a tierra (resistencia ≤1 Ω).

• Pruebas de protección del gabinete: validación IP54 mediante pulverización de agua (3 minutos, sin ingreso de agua interno) y pruebas de polvo (sin acumulación significativa de polvo en los componentes).

3. Prueba final de rendimiento

• Pruebas funcionales:Valide toda la lógica (inicio/parada, alarmas, protección) durante 100 horas de funcionamiento continuo (sin fallas ni activaciones falsas).

• Pruebas de compatibilidad electromagnética: Pruebas antiinterferencias (inyección de pulsos de 1 kV, sin anomalías) y pruebas de emisión de radiación (conformidad con EN 61000-6-4 para evitar interferencias con equipos cercanos).

• Prueba de ciclos de temperatura:Opere en cámaras de -10 °C a 50 °C durante 4 horas (sin fallas de componentes ni errores de programa).

4. Aceptación de fábrica

• Proporcionar documentos técnicos (esquemas eléctricos, diagramas de cableado, manuales, listas de componentes) y un informe de prueba de fábrica (incluyendo resistencia de aislamiento, voltaje soportado y datos de prueba funcional).

• Soporte en sitio: Guiar el cableado correcto (motor, cables de sensores), depurar hasta el funcionamiento normal y capacitar a los operadores (manejo de fallas, mantenimiento).

IV. Consejos de mantenimiento rutinario

• Limpie el armario de control trimestralmente (utilizando aire comprimido para eliminar el polvo y evitar cortocircuitos) y verifique el apriete de los terminales (evitando conexiones sueltas y sobrecalentamiento).

• Calibre los sensores mensualmente (especialmente los sensores de temperatura y vibración) para garantizar la precisión.

• Realizar copias de seguridad de programas PLC y configuraciones HMI (evitando la pérdida de datos) y registrar códigos de falla y soluciones (creando una base de datos de mantenimiento).