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Servicio y Mantenimiento de Generadores de Corriente Continua en Aeronaves

Debido a la relativa simplicidad y construcción duradera, los generadores funcionaran muchas horas sin la menor indicación de problema. La inspección de rutina y servicio con intervalos de inspección de 100 horas o en forma anual es generalmente todo lo que se requiere. La revisión del generador a menudo se logra al mismo tiempo que la revisión del motor de la aeronave, reduciendo al mínimo el tiempo de inactividad del avión y  aumentando la probabilidad de una operación libre de problemas cuando la aeronave se encuentre de nuevo en funcionamiento.

a. Inspección de rutina y mantenimiento

La inspección de 100 horas y/o anual del debe incluir los siguientes elementos:

1) Inspección de la seguridad del montaje del generador, comprobar la brida de montaje por grietas y flojedad de los tornillos de montaje.

2) Verifique que no haya fugas de aceite en el área de la brida de montaje .

3) Inspeccione la limpieza y la seguridad de las uniones de las conexiones eléctricas del generador.

4) Retire la banda que cubre las escobillas y el conmutador. Utilice aire comprimido para sopletear el polvo acumulado. Inspeccione las escobillas por posible desgaste y la libertad de movimiento. Compruebe la tensión de los resortes de escobillas, utilizando una escala de resorte.

5) Inspeccione la limpieza, desgaste y corrosión por picaduras del conmutador.

6) Inspeccione el área alrededor del colector y escobilla por posibles partículas de soldadura. Esto indica que se ha producido un sobrecalentamiento, y el generador debe ser quitado. Si un generador de corriente continua es incapaz de mantener la batería de la aeronave cargada, y si el amperímetro no muestra el régimen adecuado de carga, primero debe comprobar el sistema eléctrico de la aeronave que está asociado con la batería y con el generador. Físicamente compruebe cada conexión en el generador y el circuito eléctrico de la batería y compruebe el estado de todos los fusibles y disyuntores. Compruebe el estado de todas las conexiones a tierra de la batería, contactor de batería, y las unidades de control del generador. Una vez que haya determinado que no hay ningún problema externo obvio y que el inducido del generador no gira cuando se arranca el motor, lo próximo que debe determinar es cuál está fallando, el generador o el control del generador.

Una de las maneras más fáciles de determinar que unidad no está en funcionamiento es conectar un voltímetro entre el terminal G del regulador de tensión y tierra para comprobar la tensión de salida del generador. Debido a que este control requiere que el generador esté girando debe realizarse con el motor en marcha, o en un soporte de ensayo apropiado. En cualquier caso observar las precauciones de seguridad apropiadas. Incluso si el devanado de campo está abierto, o el regulador de tensión está funcionando mal, el generador debe producir una tensión residual - es decir, el voltaje producido por el corte del campo magnético residual por el inducido en el bastidor del generador. Esto debería dar aproximadamente uno o dos voltios.

Si no hay tensión residual, es posible que el sólo necesite tener el magnetismo residual restaurado. El magnetismo residual se restaura mediante una operación que logra pasar corriente momentáneamente a través de las bobinas de campo en la misma manera que fluye normalmente.

El método de lograr esta tarea varía con las conexiones internas del generador, y con el tipo de regulador de voltaje utilizado. Asegúrese de seguir las instrucciones específicas del fabricante del equipo ya que el no hacerlo puede resultar en daños al generador y/o el regulador de voltaje.

Si el generador produce un voltaje residual pero no hay tensión de salida, el problema podría estar en el generador o con el regulador. Para determinar cuál, opere el motor a una velocidad suficientemente alta para que el generador produzca una salida, y puentee el regulador de tensión con un cable de puente. Una vez más, esta conexión puede variar con el tipo de generador y el regulador que se utiliza, y esta operación debe realizarse de acuerdo con las recomendaciones del fabricante.

Si el generador produce un voltaje con el regulador en cortocircuito, el problema está en el regulador de tensión. Asegúrese de que el regulador esté bien conectado a tierra, ya que una conexión a tierra defectuosa impedirá su funcionamiento correcto.

Es posible reparar y ajustar algunos controles de generador tipo vibrador, pero, debido a los gastos del tiempo necesario y los equipos de prueba necesarios para hacer el trabajo correctamente, un mejor servicio se realiza mediante la sustitución de una unidad defectuosa por una nueva.

Si el generador no produce una tensión de salida cuando el regulador se pasa por alto, retire el generador del motor y revíselo o repóngalo con una unidad reacondicionada.

b. Revisión de Generador

La revisión del generador se realiza normalmente en cualquier momento que se haya determinado que el generador esté inoperante, o al mismo tiempo que el motor de la aeronave entra a revisión. La revisión del generador se puede realizar en algunos centros de reparación de aviones, pero hoy en día el trabajo se lleva a cabo más a menudo en una estación de reparación certificada por autoridades del país, con licencia para esa operación.

Los pasos implicados en la revisión de un generador son los mismos que para la revisión de cualquier unidad: (1) desmontaje, (2) limpieza, (3) inspección y reparación, (4) montaje y pruebas (5).

(1) Desmontaje

La instrucción de desmontaje para las unidades específicas se describen en las instrucciones de reacondicionamiento suministrados por el fabricante, y se deben seguir exactamente. Algunas herramientas especializadas pueden ser necesarias para la eliminación de los polos principales. Los tornillos que sujetan a estos en su lugar se suelen estancar para evitar su desprendimiento accidentalmente, y una cierta fuerza se requerirá para eliminarlos.

Se debe tener cuidado y se deben seguir las instrucciones del fabricante al quitar los ya que procedimientos o herramientas incorrectas podrían producir daños en los rodamientos o su zona de asiento.

(2) Limpieza

Se debe tener cuidado en la limpieza de las partes eléctricas. Se deben utilizar Los disolventes apropiados y, en general las piezas no se deben sumergir en depósitos de disolvente. El uso de un mal disolvente puede eliminar algunos de los aislantes tipo laca utilizados en las bobinas de campo e inducida y causar cortocircuitos.

(3) Inspección y reparación

Inspeccione los componentes por posibles daños físicos, corrosión y desgaste, y repárelos o reemplácelos según sea necesario. Las pruebas de componentes eléctricos se logran generalmente usando un probador de inducidos (o “growler” en Inglés) y un eléctrico. El probador de inducidos es una unidad de ensayo diseñada especialmente para generadores de corriente continua y motores. Una variedad de pruebas en las bobinas del inducido y de campo se pueden realizar utilizando este equipo. Los probadores de inducidos consisten de una bobina de núcleo laminado con muchas vueltas de alambre y están conectados a 110 voltios de corriente alterna. La parte superior del núcleo forma una V dentro de la que el inducido de un generador de corriente continua se coloca. La bobina y el núcleo laminado del probador de inducidos forman el primario de un transformador, del  que el inducido del generador se convierte en el secundario. También se incluye en la mayoría de los probadores de inducido una lámpara de 110 voltios de prueba. Este es un circuito en serie simple con una bombilla de luz que se enciende cuando se cierra el circuito, un probador de inducidos puede verse en la figura 1.

Figura 1. Un probador de inducidos (roncador, vibrador, zumbador o growler) es usado para verificar el inducido de un generador de corriente continua.

Debido a que el probador de inducidos forma el primario de un , y el inducido el secundario. Es lógico pensar que cuando se aplica un voltaje en el primario un voltaje aparecerá en el secundario. Si hay algún circuito abierto en el secundario (inducido) ninguna tensión estará presente.

Para probar si un inducido está o no abierto, el mismo se debe colocar sobre el probador y éste último debe ser energizado. Usando las puntas incluidas en la lámpara de prueba, pruebe cada bobina de la armadura colocando las puntas sobre segmentos (delgas) adyacentes. La lámpara debería encenderse con cada conjunto de delgas del colector. Si la  lámpara de prueba no se ilumina esto indica que esa bobina está abierta, se debe proceder a la sustitución del inducido. Esta prueba se ilustra en la figura 2.

Figura 2. Verificación de posibles bobinas abiertas en un inducido

Para ensayos de cortocircuitos en armaduras o inducidos, se los coloca en el probador de inducidos, se energiza la unidad sosteniendo una banda de acero fino (hoja de sierra) ligeramente por encima de la armadura. Gire lentamente la armadura sobre el probador. Si hay algún corto en los devanados del inducido, la banda de acero fino vibrará con gran intensidad.

Figura 3. Verificación de posibles cortocircuitos en el inducido, usando un probador de inducidos

Una tercera prueba de inducidos que puede conseguirse utilizando la lámpara de prueba de 110 voltios, es para puestas a tierra. Si existe una puesta a tierra entre los devanados y el núcleo de la armadura, esto será indicado mediante la colocación de una punta de cable de la lámpara de prueba sobre el eje de la armadura y moviendo la otra punta alrededor de todas las delgas del colector. Este examen también se puede llevar a cabo usando un óhmetro.

Figura 4. Verificación de posibles puestas a tierra en el bobinado de inducido

Las bobinas de campo pueden ser probadas para detectar conexiones a masa entre las bobinas y la carcasa de campo con la luz de prueba de 110V. La lámpara de prueba deberá ser conectada en serie con la carcasa de campo y un terminal de la bobina de campo. Si se enciende la lámpara, hay una puesta a masa y la bobina está defectuosa. Este examen también se puede llevar a cabo usando un óhmetro. Debe indicar una resistencia infinita entre los bobinados y la carcasa de campo.

 

Figura 5. Verificación de bobinas de campo y posibles cortocircuitos a tierra. Para la prueba de cortos a tierra, mantener una punta de prueba  en un extremo del bobinado de campo y coloque la otra punta sobre la carcasa del generador. La lámpara de prueba no debería encenderse.

Para probar la continuidad de la bobina de campo usando un óhmetro, seleccione la escala de bajo valor de ohmios. Una bobina de campo en derivación deberá indicar entre 2 y 30 ohmios, dependiendo de la bobina específica. Un tipo de bobina de campo serie se medirá casi sin resistencia.

La prueba de consumo de corriente puede ser especificada por el fabricante. Esta prueba se lleva a cabo mediante la conexión de una batería de la tensión adecuada a través de las bobinas de campo y midiendo el flujo de corriente. Este valor debe estar dentro de los límites especificados en las especificaciones de prueba del fabricante. La figura 6  ilustra la forma en que este examen puede llevarse a cabo.

Figura 6. Ensayo de consumo de corriente para generadores. Para prueba de cortos en la bobina de campo, mida la corriente consumida por la bobina de campo a un voltaje específico.

Los conmutadores (colector) pueden ser alisados para eliminar cualquier irregularidad o picaduras. Normalmente, esto se logra girando el inducido en un torno especial para colectores de inducidos, o usando un torno de motor equipado con un dispositivo de sujeción especial.

Eliminar sólo suficiente metal para alisar la superficie del colector. Si demasiado material se elimina, la seguridad de los extremos de la bobina puede estar en peligro. Si el colector está sólo ligeramente áspero, se puede alisar con papel de lija N º 000. Nunca use papel de lija u otros abrasivos conductores, ya que pueden producirse puentes eléctricos entre los segmentos del colector.

Siguiendo las instrucciones más recientes proporcionadas por el fabricante, puede ser necesario rebajar el aislamiento de mica entre las delgas del colector. Esta operación se puede realizar usando un accesorio especial para el torno de inducidos, o simplemente usando una cuchilla de corte de sierra. Cuando se especifica, la mica es generalmente  rebajada a aproximadamente la misma profundidad que el espesor de la misma, o sea aproximadamente 0,020 pulgadas (0,05 centímetros).

 

Figura 7. Asiento de escobillas con papel de .

(4) Montaje

Antes de volver a montar, el acabado pintado en el exterior de la carcasa puede ser restaurado, y en ciertos casos renovados los recubrimientos aislantes especiales en las superficies interiores. Reemplace todas las piezas defectuosas, y vuelva a realizar el montaje siguiendo el orden especificado por el fabricante.

Asegúrese de que todas las conexiones eléctricas internas se han realizado correctamente y se han asegurado, y que las escobillas puedan moverse libremente en sus soportes o portaescobillas. Compruebe la libertad de movimiento de las coletas en las escobillas. Nunca se debe permitir que las coletas alteren o restrinjan el libre movimiento de las escobillas.

El propósito de la coleta (pigtail, cola de chancho, etc.) es para conducir la corriente, en lugar de someter al resorte de la escobilla a corrientes que pudieran alterar su acción de resorte por el sobrecalentamiento. Las coletas también eliminan posibles causas de chispas de escobilla guías por el movimiento de la misma dentro del portaescobillas, reduciendo así al mínimo el desgaste lateral de la escobilla.

Las del generador son normalmente reemplazadas durante la revisión técnica de mantenimiento, y la tensión del resorte se comprueba mediante una escala de resorte. Una escobilla de carbono, grafito, o de metalizado liviano debe ejercer una presión de 1 ½ a 2 ½ psi sobre el colector. La tensión del resorte debe estar dentro de los límites establecidos por el fabricante, o los resortes tendrán que ser reemplazados.

Cuando se utiliza una balanza de resorte, la medición de la presión que una escobilla ejerce se puede leer directamente en la escala. La balanza se aplica en el punto de contacto entre el brazo de resorte y la parte superior de las escobillas, con las escobillas instaladas en la guía. La balanza se estira justo hasta que el brazo apenas se levante de la superficie de las escobillas. En este instante, la fuerza sobre la escala debe ser leída.

Cuando se instalan nuevas escobillas, éstas deben ser colocadas de manera que la cara de la escobilla se adapte al contorno del colector. Esto es para maximizar el área de contacto. El asiento se puede conseguir usando una lija de papel fino N º 000.

La escobilla debe ser levantada ligeramente para permitir la inserción de la tira de papel de lija bajo el escobillas, el lado áspero hacia fuera (ver figura 7). Tire del papel de lija en la dirección de rotación del inducido, teniendo cuidado de mantener los extremos del papel de lija tan cerca como sea posible del colector con el fin de evitar el redondeo de los bordes de las escobillas. Al tirar del papel de lija de nuevo al punto de partida, la escobilla debe ser levantada para que no se apoye sobre el papel de lija. La escobilla se debe lijar solamente en la dirección de rotación.

Después de que el generador se ha hecho funcionar durante un corto período, las escobillas deben ser inspeccionadas para asegurarse de que las partículas de arena no se han incrustado en las escobillas y puedan estar levantando el cobre.

Bajo ninguna circunstancia se debe usar tela de esmeril o abrasivos similares para realizar asientos de escobillas (o alisado de colectores), ya que éstas contienen materiales conductores.

(5) Pruebas

La prueba de funcionamiento de los generadores puede llevarse a cabo en bancos de prueba construidos para tal fin. El banco de pruebas permite una oportunidad para que el técnico pruebe la generación del campo, y se asegure el correcto funcionamiento de la unidad antes de la instalación en la aeronave. Los fabricantes de generadores suministran especificaciones de prueba en las instrucciones de su reacondicionamiento, sígalas cuidadosamente.

 

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