MOTORES Y MANDOS

El motor seleccionado debera tener unas caractersticas de placa, al menos igual a la potencia requerida por el conveyor dividida por la eficiencia de todo el conjunto de accionamiento.

Motores Open drip-proof cuyo rango es 200 hp menos, pueden tener un factor de servicio de 1.15, el cual le permitir cargar con un 15% de la sobrecarga a temperaturas de seguridad.

Motores acorazados con ventilacin interna y motores a pruebas de explosiones, segn NEMA, tienen un factor de servicio de 1.00.

Algunos fabricantes suplen ciertos motores, totalmente acorazados y con un aislamiento especial, con un factor de 1.15; pero ya fuera de NEMA

Donde un factor de 1.15 est disponible, no es recomendable que la capacidad adicional sea utilizada para suplir especialmente un torque a rotor parado en plena aceleracin.

CARACTERSTICAS DEL TORQUE

El accionamiento del conveyor debe proveer suficiente torque para vencer las fuerzas estticas del conveyor parado para despus acelerarlo y llevarlo a la velocidad de operacin dentro del tiempo lmite impuesto por el fabricante del motor.

Los motores de induccin enjaulados representan el ms sencillo y econmico medio de accionamiento de los transportadores.

Desafortunadamente, el diseo del motor estndar NEMA no rene exactamente las condiciones ideales de la relacin torque-velocidad requeridas por el conveyor, habiendo que emplear algunos medios para controlar el torque como los controladores de voltaje reducido, variadores y otros.

NEMA clasifica los motores enjaulados polifsicos dentro de cuatro designaciones con respecto a las caractersticas de la relacin torque-velocidad; siendo las designaciones B y C las que satisfacen la mayora de todas las aplicaciones.

Una curva torque-velocidad ideal para un conveyor se muestra

en la figura:

Curva tpica torque-velocidad

para motores NEMA B Y C de

50 hp y 1800 rpm.

Los motores con valores mayores a 200 hp del Diseo C y los mayores a 500 hp para el Diseo que B no son cubiertos por las normas NEMA.

Adems, no todos los motores entre 200 y 500 hp, a todas las velocidades, son parte de las normas NEMA.

El motor de Diseo B normal sobre los 100 hp pueden tener un torque de arranque de 100% o menor; por consiguiente, el fabricante del motor debe consultarse antes de que tales motores sean seleccionados para los accionamientos del transportador.

EJEMPLO: El transportador de faja inclinado (Figura 6.20). La primera

consideracin del torque a ser satisfecha es que el torque de rotor trabado del

motor debe exceder al valor del torque de friccin del transportador ms el

requerido para la elevacin.

La tensin, Te, para este transportador es 15,853 lbs. Esto incluye la elevacin

que representa 7,995 lbs.

Los requerimientos de friccin son, por consiguiente:

15,853 - 7,995 = 7,858 lbs.

La potencia requerida para arrancar el transportador es:

Convirtiendo la potencia de arranque de la faja al torque de arranque del motor

con rotor trabado, asumiendo una velocidad del motor a plena carga de 1,750

rpm y agregando las prdida de la polea motriz y el reductor:

hp359000,33

)500)(995,7(

000,33

)500)(858,7(2 arranque elen faja de Potencia

pielb

118,1750,1

)250,5)(09.1252.1359( arranque elen faja de Torque

Considerando la imposibilidad de un motor con un torque tan elevado

tenemos la posibilidad de usar un sistema en tandem:

Para esto asumimos una posible potencia en el eje del motor de 253.8 hp.

{(Te+2*200)*1.05}.

Se asume que se usar un motor primario de 150 hp y uno secundario de

125 hp.

El torque calculado para los motores combinados, a 1,750 rpm, ser:

pielb 825750,1

)250,5)(275( combinado Torque

El torque de motor trabado debe ser de 1,118/825 veces, o sea 135%

del torque a plena carga.

Un motor NEMA B de 150 hp con su voltaje nominal tendrn un torque

de rotor trabado de 110% del torque a plena carga. Igualmente, un

motor de 125 hp tendr un torque de rotor trabado de 110% del torque

a plena carga. (Tabla 13-1 ).

Obviamente, estos motores no proporcionarn los requerimientos del torque de

arranque para el

transportador en cuestin. Hay varias posibles soluciones:

1) El uso de motores NEMA B enjaulados, con acoples tipo electromagntico

de fluido, permitir que se aceleren a carga cero y enganchen la carga

conectada en el punto apropiado en la curva torque-velocidad.

2) Usar motores enjaulados NEMA C con sin arranque de voltaje reducido,

dependiendo de las limitaciones ubicadas dentro de la mxima tensin

permisible de tensin de arranque de la correa segn el fabricante.

3) Usar un motor de 150 hp de rotor devanado y uno de 125 hp enjaulado.

4) Usar los dos motores de rotor devanado.

En definitiva, se debe ser muy cuidadoso con el anlisis, para asegurar

suficiente torque en la aceleracin sin exceder la tensin mxima de arranque

de la correa dada por el fabricante.

Arranque a voltaje reducido.

En cualquiera de los mtodos de arranque de voltaje reducido, el torque est

reducido por el cuadrado del voltaje.

En otras palabrastorque de motor = (torque a pleno voltaje) * (voltaje aplicado)2/(voltaje nominal)2.

Esto tambin reduce el flujo de corriente que acompaa al arranque a pleno

voltaje. El arranque a voltaje reducido de los motores de jaula de ardilla se

puede lograr por el uso de una resistencia primaria, un autotransformador, o

con un arranque de reactor.

http://www.potenciaelectromecanica.com/arrancadores_a_tension_reducida_siemens.php

Caracterstica del Arranque de Voltaje Reducido usando

autotransformador o una resistencia primaria.

Un arranque suave sin el choque de transicin, se puede lograr por un

"arrancador de estado slido" en donde los rectificadores de silicn controlados

(SCRs) se usan con reguladores para controlar el voltaje aplicado al motor.

Los dos tipos de reguladores normalmente, proporcionan tanto un "arranque de

corriente limitada" o "aceleracin de regulacin lineal". (figuras 13.3 y 13.4)

Tiempo de Aceleracin y Frecuencia del Arranque.

Los transportadores con grandes masas, casi siempre requieren un

periodo largo de tiempo para alcanzar la velocidad normal de

funcionamiento.

Cuando se aplican a tales transportadores, motores jaula de ardilla,

es necesario verificar su capacidad trmica.

Una regla general es que los motores NEMA Diseo B se deben

aceleran hasta su velocidad total en 15 seg. y en los C en 10 seg.

Un motor con arrancador de estado slido arranca en 30 seg.

Se debe consultar al fabricante del motor cuando los tiempos de

aceleracin sean cercanos o excedan estos valores. El tiempo del

rotor trabado no debe exceder los 6 seg.

Frenos Regenerativos.

Los motores normales de jaula de ardilla, cuando

funcionan ms all de su velocidad sncrona por medios

externos, se convierten en regeneradores y en

consecuencia ejercen un torque de frenado.

La cantidad del torque es la misma que el torque de

aceleracin, pero de sentido contrario. Por esta razn, se

usa el motor jaula de ardilla en transportadores

descendentes, si la faja y su carga son tales que el motor

es accionado ms all de su velocidad sncrona.

Cuanto ms rpido se fuerza al motor a operar ms all

de su velocidad sncrona, tanto mayor es su torque de

frenado.

Frenos Regenerativos.

Hay tres factores a revisar en los accionamientos de esta naturaleza:

1. el motor debe tener suficiente torque continuo para detener la

carga. De no ser as, entonces se dar una condicin de

sobrecarga y el motor se desconectar de la fuente de poder por

medio de la accin de su dispositivo de sobrecarga.

2. La potencia desarrollada por el motor actuando como generador

debe ser absorbida por otros accionamientos o dispositivos

capaces de emplear energa elctrica. El sistema de distribucin

de potencia debe contemplar esta situacin.

3. La suficiencia trmica del freno(s) para detener el transportador

cargado en el caso de una falla de energa u otra emergencia. El

torque de frenado decrecer cuando la rueda se caliente.

DISPOSITIVOS DE SEGURIDAD

Sensor de nivel de chutes

Sensores de deslizamiento laterales.

Sensores de desgaste y deslizamiento en linea.

Paradas de emergencia (Pull Cords)

Limitadores de deslizamiento.

Bocinas de alarma.

Circuitos serrados de control.

EQUIPOS ADICIONALES

Supresores de polvo:

Sistemas de limpieza de bandas.

Imanes