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Consideraciones mecánicas en el diseño de alternadores

La ingeniería mecánica es una función diversa que abarca todos los aspectos de la ingeniería, como diseño, fabricación, validación, investigación de fallas, etc. Se aplica a casi todo, desde las piezas más pequeñas (tuercas, pernos, etc.) hasta sistemas complejos (alternadores, motores, grupos electrógenos, etc.).

En Cummins Generator Technologies, contamos con un equipo de ingeniería mecánica que está comprometido con el trabajo de diseño innovador, análisis multifísicos en profundidad, programas integrales de prueba y validación y soporte de ingeniería continuo para la fabricación y lanzamiento del producto durante todo el ciclo de vida del producto. El objetivo del equipo de ingeniería mecánica es asegurar que el alternador mantenga su integridad estructural mientras produce el rendimiento eléctrico para el que fue diseñado. La industria de la energía siempre busca mejorar la relación potencia/peso de una máquina, pero esto no es tan sencillo como parece. Cuanta más potencia se le pida a un alternador, más se verá afectada su estabilidad estructural.

Por ejemplo:-
Una forma de aumentar el rendimiento de un alternador es poner más cobre en el disco. Desde un punto de vista mecánico, esto aumenta la tensión en los laminados del disco, pero también podría afectar el comportamiento térmico de la máquina, lo que a su vez puede provocar variaciones en las propiedades del material y la vida útil.

En este caso, el equipo de ingeniería mecánica trabajaría muy de cerca con los equipos de ingeniería eléctrica y térmica, al evaluar cualquier cambio de diseño como este.

Con los avances en la tecnología moderna, CGT promueve y fomenta el uso de diseño dirigido por análisis basado en software, sin embargo, la compañía todavía utiliza el análisis fundamental en forma de cálculos manuales y validación a través de pruebas físicas y experimentación, con cálculos que involucran: - Comportamiento dinámico; Estrés y tensión complejos; diferenciales térmicos, etc., que son realizados por todos† nuestros† ingenieros mecánicos.

Nuestros† ingenieros mecánicos están capacitados para utilizar numerosas herramientas de software de diseño y análisis como CREO, ANSYS, ROMAX, etc., que ayudan en el proceso de diseño y análisis.

  • CREO es un paquete de software de modelado 3D que se utiliza para ayudar en los procesos de diseño y dibujo. Se puede utilizar para el trabajo de diseño primario o para realizar modificaciones a los componentes del alternador, todo lo cual se puede importar al paquete de software ANSYS (o cualquier otro paquete de software de análisis compatible) para su análisis. Creo también se utiliza para proporcionar a los clientes modelos 3D de alternadores completos, con el propósito de diseñar y analizar grupos electrógenos.
  • ANSYS es un paquete de software de análisis de los elementos finitos que analiza los efectos de aplicar: cargas, desplazamientos, velocidades, aceleraciones, restricciones, energías térmicas, masa, inercia, rigidez, etc. a los componentes modelados. Los ingenieros mecánicos de CGT utilizan ANSYS para evaluar la capacidad de los diseños para cumplir con todos los diseños internos y externos requeridos y las especificaciones de rendimiento de las aplicaciones.

Ya sea en ingeniería eléctrica, mecánica o térmica, el objetivo colaborativo de nuestros ingenieros es proporcionar a los clientes productos que satisfagan todas sus necesidades y expectativas actuales y futuras.