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Servomotores y actuadores

Conexión, calibración de levas y rango de trabajo

Lectura: 15 min

Un servomotor de quemador no es “el motorcito que abre la compuerta”. Es la pieza que guarda físicamente la curva de combustión del equipo: cada leva marca un punto de la relación aire-combustible que alguien calibró con un analizador de gases enfrente.

Cambiarlo sin anotar los ángulos anteriores equivale a borrar esa puesta en marcha. Antes de desmontar uno, fotografíe las levas con su escala visible: toma cuatro segundos y ahorra medio día.

Qué monta cada familia de quemador

Servomotor o actuadorDónde aparece en el catálogo BALTUR
Siemens SQN 72.6A4A20TBG 35 PN, TBG 45 PN, TBG 50-80-110 LX PN y PN-V (serie fuera de producción)
Siemens SQN 72.2B4A20TBL 85 P, gasóleo de dos etapas progresivas
Siemens SQN 72.4D5A20TBG 45 MC y TBG 60 MC, modulantes de leva mecánica
Siemens SQN 30.401 A2700BGN 40 a 150 M modulantes de la familia DSPGN
Siemens SQN 30.121 / 30.111BT 40 a 350 DSN 4T, gasóleo pesado
Siemens SQM 40TBG 800 MC
Conectron LKS 160Versiones a 60 Hz de los BT 250 / 300 / 350 DSN 4T
Actuadores LAMTEC 662R5…Quemadores ME con leva electrónica
SQM 10 / SQM 20BGN antiguos, plano BT 8562/1

La “leva electrónica BT300” es de LAMTEC; BALTUR la integra en sus quemadores ME. El “BT 300” de BALTUR es un tamaño de quemador de gasóleo pesado, el BT 300 DSG. Son conceptos distintos con el mismo número. La serie PN es de regulación neumática y lleva años fuera de producción: el último manual revisado es de diciembre de 2015, aún figura en el catálogo de octubre de 2017 y ya no aparece en el de 2018. BALTUR sustituyó ese principio por leva mecánica en las series LX P y LX MC, o por leva electrónica en las series ME. Seguimos surtiendo refacciones y atendiendo estos equipos en sitio; conviene anticipar las refacciones críticas y valorar la actualización antes de una falla.

Datos antes de sustituir

Siemens SQN72

Alimentación 230 V CA, 50/60 Hz, consumo 6 VA, clase de seguridad II, IP54, temperatura −20 a +60 °C, peso aproximado 500 g. Recorrido angular máximo 160° con escala de 0 a 130°, giro antihorario.

TipoTiempo para 90°Par nominalPar de retenciónAuxiliares
SQN72.2A4A204 s1.5 Nm0.7 Nm2
SQN72.2B4A204 s1.5 Nm0.7 Nm3
SQN72.6A4A2030 s2.5 Nm1.3 Nm2

Siemens SQN30

220 a 240 V CA o 100 a 110 V CA, motor síncrono, consumo 6.5 VA, IP40, clase de seguridad I, −20 a +60 °C y peso aproximado 800 g. Tiempos de 4.5, 12, 15 o 30 segundos para 90° según versión, con pares de 1 a 3 Nm. Bornes para conductor de 0.5 a 2.5 mm², entradas Pg9 y Pg11 y posición de montaje indiferente.

Siemens SQM40 / 41

120 V o 230 V CA, 5 Nm en 15 s o 10 Nm en 30 s por cada 90°, IP66, −20 a +60 °C y seis levas ajustables. SQM40 gira antihorario y SQM41 horario; no son intercambiables sin revisar el sentido.

Conectron LKS 160

Par de 1.5 a 3.0 Nm, tiempos de 3 a 65 s para 90°, ángulo máximo 90°, 110 y 230 V a 50 o 60 Hz, IP44, temperatura de servicio 0 a +60 °C y hasta siete microrruptores. Código de color: azul = cerrado total, naranja = carga baja, rojo = carga alta, negro = repuesto.

Actuadores LAMTEC 662R5…

24 V CC, motor paso a paso, recorrido 0 a 90°, realimentación por encoder, IP54, −20 a +60 °C. Pares de 0.8, 1.2, 3 y 9 Nm según modelo, con resolución y repetibilidad de 0.1°.

El detalle que cambia los números en México: 60 Hz

Siemens indica que a 60 Hz los tiempos de recorrido son alrededor de 20 % más cortos. Un SQN72.6A4A20 nominal de 30 segundos para 90° recorre esos mismos 90° en unos 24 segundos en una red mexicana. Esto afecta el prebarrido efectivo, la velocidad de modulación y el parámetro de tiempo de carrera del regulador; en un Siemens RWF40/RWF55 ese parámetro vive en un rango de 15 a 60 segundos y debe retararse.

Prebarrido

El tiempo de prebarrido efectivo cambia.

Modulación

Cambia la velocidad de modulación y la estabilidad del lazo de control.

Regulador

El parámetro de tiempo de carrera del regulador debe retararse.

Cuando un equipo traído de Europa va más nervioso de lo esperado en México, este suele ser el motivo, no una falla.

Calibración de levas

FamiliaAjustes publicados
TBL 85 P, SQN 72.2B4A20I: aire de segunda etapa, 80°. II: cierre total, 0°. III: aire de primera etapa, 20°. IV: inserción de válvula de segunda etapa, 40°.
TBG PN y LX PN, SQN 72.6A4A20Apertura máxima de aire 90°, cierre total 0°, aire de encendido 20°, aire mínimo 10°.
TBG 45 y 60 MC, SQN72.4D5A20Cierre total 0°, aire de primera llama 10°, aire de encendido 30°, transformador de encendido 40°, aire de segunda llama 120°.
BGN modulantes con SQN30Anillos A: cierre total; Z: aire de encendido; M: apertura máxima; V: alimentación de válvulas principales.

La asignación de números romanos a funciones cambia entre familias BALTUR y, en algunas ediciones, entre revisiones del mismo modelo. La jerarquía se mantiene: mínimo por debajo de encendido y encendido por debajo de máximo.

Cómo se mueve una leva

BALTUR indica actuar sobre los anillos correspondientes, empujándolos con fuerza suficiente para que giren respecto de su escala; el índice del anillo indica el ángulo de conmutación. En Siemens, las levas se ajustan en pasos de 1° a mano o con llave de gancho; las de ajuste fino se mueven con desarmador y son de posición continua.

Movimiento manual

Para mover la compuerta a mano existe el perno de exclusión del acoplamiento motor–eje de levas, el pin K en Siemens. Se presiona, el motor queda desacoplado y el eje gira libre; el reacoplamiento es automático. Si se suelta el pin y el eje sigue libre, hay un acoplamiento roto o un pasador de varillaje cizallado.

Cómo llega el gas a seguir al aire

TBG MC

En TBG MC el servomotor mueve la compuerta de aire por palancas —girando en sentido horario aumenta el flujo de aire— y arrastra la mariposa de gas por el mismo varillaje.

TBG LX PN

En TBG LX PN, el servomotor abre progresivamente la compuerta de aire y la válvula neumática permite el aumento del caudal de gas hasta el valor máximo tarado. Un problema de relación aire-gas a media carga se revisa en el proporcionador, no moviendo levas.

Leva mecánica y leva electrónica

La curva en el metal

En la leva mecánica, la curva está en el metal: perfil del disco, longitud de varillas y ángulo de cada leva. Ajustar un punto intermedio mueve los demás.

La curva en memoria

En la leva electrónica, la curva está en memoria. El controlador guarda la posición de cada actuador para cada punto de carga, por lo que puede corregirse un punto sin tocar los demás.

LAMTEC BT300

LAMTEC BT300 admite el punto de encendido y los puntos 200, 250, 300, 400, 500, 600, 700, 800, 900 y 999. Combina el control del quemador conforme a EN 298 con el control de relación combustible/aire, maneja hasta tres actuadores según versión, integra prueba de hermeticidad de válvulas, admite módulos de O₂ y optimización por CO, y guarda las últimas 10 fallas en memoria.

ETAMATIC

En GI 350 ME y GI 510 ME, LAMTEC ETAMATIC trabaja con cuatro canales: variador, calentamiento de gasóleo, combustible y aire de combustión, con consigna externa por 4-20 mA. La posición se lee en dígitos de 0 a 999, con ventana típica de 200 a 990.

Cuando el actuador es el sospechoso

El quemador se queda colgado a la mitad del prebarrido

En equipos Siemens LFL, el programador se detiene y espera durante el recorrido; solo continúa cuando recibe confirmación de posición al borne 8. Una leva que patinó o un microrruptor auxiliar que no cierra puede dejar el quemador quieto sin bloqueo inmediato.

El motor gira pero la compuerta no

Revise primero el perno de exclusión del acoplamiento; después, el varillaje.

El microrruptor auxiliar no conmuta

En SQN30 los contactos admiten 2 A permanentes con 14 A de arranque; en bornes de baja corriente del SQN72 bajan a 0.5 A. Un contacto subdimensionado o soldado se manifiesta como quemador colgado en prebarrido o negativa a pasar a segunda etapa.

Errores de realimentación en electrónicos

En ETAMATIC, un potenciómetro sucio o derivado puede salir de la ventana de trabajo; en LAMTEC con encoder, se reporta como error de posición.

La leva patinó

Lea el ángulo real y compárelo con la tabla del manual. Si el comando es correcto y el ángulo no, es un anillo movido, no un motor muerto.

Los dos extremos del recorrido

Máximo

SQN30 y SQN72 llegan a 160° mecánicos; SQM40/41, LKS160 y LAMTEC se quedan en 90°. Los 120° de segunda llama del TBG 45/60 MC solo son posibles sobre un actuador de escala amplia.

Cero

BALTUR indica que al parar por termostato el servomotor devuelve la compuerta a cierre; en equipos con LFL, el borne 11 se energiza con el quemador apagado para mantenerla cerrada. Una leva de cierre por encima de 0° deja un camino permanente de tiro por la caldera durante el paro y se refleja en el consumo mensual.

Antes de pedir un servomotor

Necesitamos el modelo y número de serie del quemador, la designación completa del actuador de su placa, tensión y frecuencia de instalación y, si la tiene, el número de plano de la hoja de levas. Si el equipo todavía enciende, envíenos también una foto de las levas con la escala visible.

Solicitar un servomotor

Los ángulos citados provienen de manuales BALTUR de las series indicadas y aplican al modelo correspondiente. Verifique siempre contra el manual y plano que acompañan a su quemador. Los datos eléctricos provienen de hojas técnicas de Siemens, Honeywell/Conectron y LAMTEC.

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