Este documento presenta un programa de capacitación técnica para clientes sobre fundamentos de generación y controles PowerCommand. El programa consta de cinco lecciones que cubren principios de generación, motores de combustión interna, electricidad, alternadores y sistemas de paralelismo. El objetivo general es que los participantes adquieran conocimientos básicos sobre cómo funcionan los grupos electrógenos y sus componentes principales.

1. Instructor:
Ing. Manuel Madrid.
PROGRAMA DE CAPACITACION
TECNICA PARA CLIENTES
FUNDAMENTOS DE GENERACIÓN
Y CONTROLES POWERCOMMAND

2. Objetivos
Lección 1: Principios de Generación
2
• Conocer los principios básicos para la generación de energía mediante
grupos electrógenos
• Enumerar las diferentes fuentes de fuerza que pueden proporcionar la
energía mecánica que impulsa un grupo electrógeno
• Identificar los componentes principales de un grupo electrógeno
18/07/2022

3. 7/18/2022
3
 Un grupo generador, genset o grupo electrógeno es una
máquina que convierte energía mecánica, química,
potencial o dinámica en energía eléctrica.
 La energía puede provenir del vapor, combustión, agua,
viento, etc.
Generadores de Energía

4. 7/18/2022
4
Sistemas de generación mediante grupos
electrógenos

5. 7/18/2022
5
Tipos de fuentes de fuerza

6. 7/18/2022
6
Componentes de un grupo electrógeno
 Fuente de fuerza
 Alternador
 Sistemas de control
 Sistema de transferencia

7. 7/18/2022
7

8. 7/18/2022
8

9. 7/18/2022
9
Ejemplos:
• PC1.1
• PC2.2
• PC2.3
• PC3.3
• Power Command 3100
• Power Command 3200
• Power Command 2100

10. 7/18/2022
10

11. Objetivos
Lección 2: Fundamentos de motores de
combustión interna
11
• Reconocer los diferentes sistemas que componen los motores de
combustión
• Comprender posibles problemas relacionados con los componentes
de admisión de aire, lubricación, enfriamiento y combustible
• Conocer las técnicas de servicio y de solución de problemas para sistemas
de admisión de aire, lubricación, enfriamiento y combustible
18/07/2022 Información confidencial de Cummins

12. Sistema de admisión de aire del motor
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12
Filtro de
aire
Turbocompresor

13. Filtros de aire
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13
• Los motores de combustión
interna para funcionar,
necesitan la cantidad de aire
adecuada.
• Un motor diésel requiere más
de 8000 litros de aire por litro
de combustible que quema

14. Turbocompresores
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14
 El objetivo principal del
turbocompresor consiste en
forzar la entrada de más aire
en los cilindros, permitiendo
mejorar la eficacia del
combustible.
 Si el turbocompresor falla, el
motor experimentará una
pérdida importante de
potencia.

15. Turbocompresores
18/07/2022
15

16. Turbocompresores
18/07/2022
Información confidencial de Cummins
16

17. Solución de problemas de sistemas
de admisión de aire
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17
 Los motores que no reciban suficiente
aire para funcionar correctamente
presentarán los siguientes síntomas:
 El motor tiene problemas para
arrancar.
 El motor arranca pero no funciona.
 Al motor le falta potencia.

18. 18/07/2022
18
 condiciones ambientales
 espacio disponible
 intervalo de servicios
Solución de problemas de sistemas de
admisión de aire

19. Sistema de Combustible diésel
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19

20. Conductos de combustible
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20
Conducto de retorno
Combustible
del depósito
Conductos del
inyector

21. Filtros de combustible
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21
 El diésel debe filtrarse varias
veces antes de que entre en la
bomba de inyección.
 Los sistemas de combustible
diésel suelen tener varios filtros,
como un separador de
combustible y agua, un filtro en
línea, filtros principales y filtros
secundarios, entre otros.
 Los filtros de combustible tienen
una capacidad de filtrado varía de
4 a 6 micrones según el fabricante

22. ¿Qué es una micra o micrón?
18/07/2022
22
 Por definición es la millonésima parte de un metro.
 Es decir 1 micra= 0.000001 metro

23. Filtros de combustible
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23
 La calidad del diésel y las regulaciones de emisiones
definirán el sistema de filtración.

24. Inyección de combustible
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24

25. Bomba de inyección en línea
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25
Salida de combustible a los inyectores Elementos de bombeo
Accionador de la
bomba de combustible
Árbol de levas de la
bomba de combustible

26. 7/18/2022
26

27. 7/18/2022
27
Sistema riel común con inyectores
electrónicos

28. Purga de un sistema de
combustible diésel
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28

29. Solución de problemas en sistemas
de combustible diésel
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29
 Dificultades para arrancar
 No se puede arrancar
 Falta de potencia
 Fallos
 Problemas para funcionar
 Inestabilidad
 Apagados con carga

30. Sistema de Enfriamiento del motor
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30
• El calor liberado de la
combustión que no se
convierte en energía
mecánica debe eliminarse del
motor antes de que algún
componente resulte dañado.
• Se puede eliminar el calor del
motor mediante dos métodos:
refrigeración por aire y
refrigeración por líquido.

31. Refrigeración por líquido
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31
Ventilador del
radiador
Radiador
Refrigerante del
radiador
Retorno del
refrigerante
Bomba de
agua
Refrigerante
para el colector
Carcasa del
termostato
Válvula

32. Radiadores
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32
Radiador
Aletas de
refrigeración

33. Termostatos y Bomba de Agua
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33
Termostato
Bomba de
agua

34. Problemas del sistema de refrigeración
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34
 Corrosión causada por cavitación
 Incrustaciones
 Falta de potencia en el motor

35. Solución de problemas del sistema
de refrigeración
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35
 Los motores diésel con problemas en
el sistema de refrigeración presentarán
los siguientes síntomas:
 Sobrecalentamiento del motor
 Motor en funcionamiento a una
temperatura demasiado baja
 Falta de potencia en el motor

36. Sistema de Lubricación
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36

37. Funciones del aceite
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37
 Lubricante
 Refrigerante
 Sellante
 Detergente

38. Funciones del aceite
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38

39. Clasificación SAE del aceite
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39

40. Filtro de aceite
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40
Es un cartucho, en cuyo interior hay
capas de elementos porosos, por
donde pasa el lubricante (aceite)
filtrando las partículas de suciedad
que acompañan al mismo.

41. Importancia de apego al programa de servicio
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41
• Un filtro de aceite en buenas
condiciones, retiene 95 a
97% de las partículas, con
un espesor de 10 a 40
micrones (un cabello
humano, tiene aprox. 60
micrones)
• El cambio de filtro debe
hacerse junto con el cambio
de aceite en los períodos
recomendados

42. Solución de problemas relacionados
con la lubricación
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42
 Calentamiento
 Generación de humos
 Daño fatal al motor

43. Sistema Eléctrico
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43
La batería es la fuente de
alimentación principal de todos
los controles y de otros
componentes accionados
eléctricamente.
Al conectar la batería al
sistema eléctrico del motor,
conecte siempre el terminal
positivo (+) en primer lugar y, a
continuación, conecte el
terminal negativo (-).

44. Cables de la batería
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44
 Asegúrese siempre que los cables de la batería estén
correctamente conectados a la batería, así como los
terminales bien apretados a su respectivo poste

45. Motor de Arranque y Solenoide de Arranque
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45
Escobillas
Inducido
Estator
Solenoide
Piñón
Carcasa

46. Motor de Arranque y Solenoide de Arranque
18/07/2022
46

47. Objetivos
Lección 3: Electricidad
47
• Explicar el concepto de electricidad
• Conocer y explicar las variables asociadas con la electricidad
• Identificar los circuitos serie y paralelo y reducirlos a un equivalente
• Identificar las características de la corriente directa y de la corriente alterna
18/07/2022 Información confidencial de Cummins

48. 7/18/2022
48
Definición de electricidad

49. 7/18/2022
49
Cómo dimensionamos la electricidad?

50. 7/18/2022
50
Voltaje

51. 7/18/2022
51
Baterías

52. 7/18/2022
52
Corriente

53. 7/18/2022
53
Teoría del flujo convencional

54. 7/18/2022
54
Características de la CA y la CC

55. 7/18/2022
55
Resistencia

56. 7/18/2022
56
Conductores

57. 7/18/2022
57
Aislantes

58. 7/18/2022
58
Circuitos eléctricos

59. 7/18/2022
59
Tipos de circuitos
Existen 2 tipos de circuitos:
 Circuito en serie
 Circuito en paralelo

60. 7/18/2022
60
Cálculo de circuitos: Potencia eléctrica

61. 7/18/2022
61
Generación de CA en un conductor

62. 7/18/2022
62
Generación de CA en un conductor

63. 7/18/2022
63
Generación de CA en un conductor

64. 7/18/2022
64
Frecuencia

65. 7/18/2022
65
Fase única

66. 7/18/2022
66
Tres fases

67. 7/18/2022
67
Tres fases

68. Objetivos
Lección 4: Alternadores
68 18/07/2022 Información confidencial de Cummins
• Identificar los componentes de un alternador y determine su función
• Enumerar las diferencias entre los sistemas de excitación
• Enumerar las aplicaciones de los alternadores

69. 7/18/2022
69
Temas de estudio

70. 7/18/2022
70
Descripción general

71. 7/18/2022
71
Funcionamiento

72. 7/18/2022
72
Componentes internos

73. 7/18/2022
73
Estator excitador

74. 7/18/2022
74
Rotor excitador

75. 7/18/2022
75
Rectificadores giratorios

76. 7/18/2022
76
Rotor principal

77. 7/18/2022
77
Rotor principal: polos y frecuencia

78. 7/18/2022
78
Estator principal

79. 7/18/2022
79
Regulador Automático de Voltaje (AVR)

80. 7/18/2022
80
Regulador de Voltaje

81. 7/18/2022
81
Control del campo magnético de excitación

82. 7/18/2022
82
Tipos de sistemas de excitación

83. 7/18/2022
83
Sistemas de excitación

84. 7/18/2022
84
Sistema de excitación independiente

85. 7/18/2022
85

86. 7/18/2022
86
EJE
Rotor PMG
Rotor
Excitador
Rotor Principal
Estator Principal
AVR
Resumen Sistema de Excitación Independiente

87. 7/18/2022
87
Resumen Sistema de Excitación Independiente

88. 7/18/2022
88
Aplicaciones de los Alternadores

89. 7/18/2022
89

90. 7/18/2022
90

91. 7/18/2022
91

92. Objetivos
Lección 5: Sistemas de Paralelismo
18/07/2022 Información confidencial de Cummins
92
• Definir el concepto de paralelismo
• Enumerar las condiciones necesarias para operar un generador en
paralelo
• Enumerar los topologías de paralelismo mas comunes
• Identificar los componentes involucrados en la operación en
paralelo de un grupo electrógeno
• Listar los controles PowerCommand de Cummins capaces de
ejecutar paralelismo

93. ¿Qué es una conexión en Paralelo?
7/18/2022
93
 En términos Simples, Una Conexión en Paralelo es
conectar dos o mas generadores juntos que trabajen
como si fueran un generador mas grande, Normalmente
vemos Paralelismo todo el tiempo en las baterías

94. 7/18/2022
94
Paralelismo de generadores
 Paralelismo es la operación sincrónica de 2 o más
generadores conectados a una misma barra a fin de
proveer energía a una carga común

95. 7/18/2022
95
Incremento de la confiabilidad
 Mayor confiabilidad en cargas críticas
 Disponibilidad de un equipo de respaldo en emergencia
Mejora del desempeño
 Arranque más rápido
 Respuesta a variaciones de carga
 Equipo opera en el rango de potencia adecuado
Ventajas de la operación en paralelo

96. 7/18/2022
96
Efectividad en costos
 Instalación de equipos pequeños vs. Equipos
grandes
 Mantener un mejor factor de carga
 Inventarios reducidos
 Ahorro en combustible
Conveniencia de servicio
 Mantenimiento
 Flexibilidad de crecimiento
 Beneficios con la red (contratos interrumpibles,
exportación…)
Ventajas de la operación en paralelo

97. Condiciones para Conectar Generadores en
Paralelo
7/18/2022
97
 Forma de Onda
 Secuencia de Fase
 Frecuencia
 Angulo de Fase
 Amplitud del Voltaje

98. 1. Forma de Onda
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98
 Es la forma de la electricidad dada en cualquier
tiempo, la forma de onda esta determinada por la
construcción del alternador, la forma mas común
es la onda senoidal. Para generadores en paralelo
la forma de onda debe ser la misma.

99. 2. Secuencia de Fase
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99
 Es el orden en el que cualquier forma de onda de voltaje
en una fuente de un circuito polifásico AC alcanza su
máximo Pico. Esta determinada por como el cableado de
potencia son cableado desde las terminales del generador
hasta el switchgear. Se representa los las letras ABC.

100. 3. Frecuencia
7/18/2022
100
 Es el tiempo que toma una onda en dar el ciclo completo es
llamado frecuencia, la frecuencia es típicamente medida en
Hertz (Hz), La Frecuencia en Generadores en conexión en
paralelo debe ser monitoreada y sincronizada con rango de
tolerancia de +/- 0.1 %.

101. 4. Angulo de Fase
7/18/2022
101
 Es la desviación de cualquier posición dada de la onda
desde su posición inicial, el ángulo de fase en Generadores
en conexión en paralelo debe ser monitoreada y
sincronizada con rango de tolerancia de +/- 10 Grados.

102. 5. Amplitud de Voltaje
7/18/2022
102
 Es el nivel del voltaje en corriente Alterna (CA) Por ejemplo:
480 Vac.
 el voltaje de la forma de onda en conexión en paralelo de
generadores debe ser monitoreado y sincronizado en un
rango de +/- 10 % del uno del otro.


103. 7/18/2022
103
Componentes involucrados en el sincronismo

104. Componentes involucrados en el sincronismo
7/18/2022
104

105. 7/18/2022
105
Topologías de paralelismo
 Bus aislado (load share)
 Bus infinito (load govern)

106. 7/18/2022
106
Bus aislado

107. 7/18/2022
107
Bus aislado con main breaker de generador

108. 7/18/2022
108
Bus común una red (single utility)

109. 7/18/2022
109
Par de transferencia

110. 7/18/2022
110
Partición de bus (Tie breaker)

111. Par de Transferencia doble con partición de bus
7/18/2022
111
Par de Transferencia doble con enlace

112. Par de Transferencia múltiple
7/18/2022
112

113. 7/18/2022
113
Protecciones

114. 7/18/2022 Cummins Confidential
114

115. 7/18/2022
115
Protecciones

116. Controles Cummins para Paralelismo
7/18/2022
116
PCC3100 PCC3201
PCC3300

117. Objetivos
Lección 6: Análisis de Fallas y Solución de
Problemas
117
 Enumerar los pasos para la metodología GATRR de solución de
problemas
 Definir en que consiste cada etapa de la metodología GATRR
 Comprender la importancia de documentar en cada etapa del
proceso de solución de problemas
18/07/2022 Información confidencial de Cummins

118. Herramientas y recursos de solución
de problemas
 Cerebros
 Manual del Usuario
 Diagramas de cableado
 Asistencia técnica especializada
7/18/2022
118

119. Uso de la bibliografía de mantenimiento
7/18/2022 Confidencial de Cummins
119

120. Uso de la documentación de servicio
7/18/2022 Información confidencial de Cummins
120

121. Recopilación de la información
 Recopile información y hable con el operador de turno.
7/18/2022
121
Datos de identificación del equipo

122. Recopilación de la información
 Realice una inspección visual del área en general
para confirmar si es seguro realizar una
comprobación del funcionamiento.
 Compruebe lo siguiente:
– Daños eléctricos en los componentes.
– Cables flojos o sueltos.
– Nivel de combustible
– Nivel de aceite
– Nivel de refrigerante
– Estado de bandas
7/18/2022
122

123. Recopilación de la información
 Revise el sistema de control PCC:
– Verifique si el control está energizado
– Revise los indicadores LED
– Vea si hay un código de fallo
– Verifique la posición del botón de paro de emergencia
7/18/2022
123

124. Recopilación de la información
 Realice una inspección visual del área en general
para confirmar si es seguro realizar una
comprobación del funcionamiento.
˗ Que no haya fugas de combustible
˗ Que no haya material inflamable en áreas calientes del
motor
˗ Que no hayan cables de potencia sin su aislante
 Revise el Historial de fallas/eventos.
7/18/2022
124

125. Recopilación (cont.)
 Pruebe el control del grupo electrógeno para
repetir el problema.
 Anote todos los síntomas que no se correspondan con el
funcionamiento normal.
 Si el grupo electrógeno aún muestra el problema, pase
al siguiente paso.
 Documente el proceso.
7/18/2022
125

126. Análisis
 Aísle el sistema:
– Limite las posibilidades según el sistema.
– Busque el código de fallo en el manual de servicio.
– Elimine las posibilidades.
 Empiece por los aspectos básicos:
– ¿No arranca el grupo electrógeno?
– ¿No se pone en marcha el grupo electrógeno?
– ¿No se genera tensión?
– ¿No se apaga el grupo electrógeno?
7/18/2022
126

127. Prueba
 Compruebe los componentes que probablemente estén
relacionados con el problema:
– Pruebe los componentes por orden de probabilidad
según los árboles de solución de problemas
y los síntomas detectados.
– Realice la prueba recomendada por los fabricantes.
• Software o hardware
– ¿Se puede reparar el componente
o es necesario cambiarlo?
7/18/2022
127

128. Reparación
 Efectúe la reparación menor
 Realice una doble comprobación para determinar
si el componente que se va a sustituir
es el componente problemático.
 Si es un problema mayor solicite apoyo técnico al
personal certificado
 Asegúrese de seguir los procedimientos correctos según
las directrices del fabricante.
 Documente el proceso.
7/18/2022
128

129. Repetición de la prueba
 Pruebe el grupo electrógeno para confirmar que
el problema se ha solucionado.
 Realice la secuencia completa (puesta en marcha del
grupo electrógeno, tensión nominal y frecuencia, carga
supuesta y apagado del grupo electrógeno).
 Si el grupo electrógeno sigue sin funcionar
correctamente, pregúntese si sigue
mostrando los mismos síntomas.
– ¿Hay varios fallos?
 Documente el proceso.
7/18/2022
129

130. Por qué documentar?
 Sirve para registrar fecha, hora, turno, modelo, serie y
horas de trabajo del equipo y llevar una mejor estadística.
 Ningún detalle se olvida para el análisis por parte del
personal calificado.
 Brinda información sobre números de parte facilitando el
proceso de compra de repuestos
 Queda constancia de cómo se solventó el problema y
como solventarlo si el equipo muestra los mismos
síntomas en un futuro.
 Apoya un reclamo de garantías
7/18/2022
130

131. ¿¿Preguntas??

132. GRACIAS
TOTALES