Guía de motores pulverizadores síncronos y de alto torque para servicio de trituradora

Por qué los equipos de trituración y pulverización necesitan motores especialmente diseñados

Motores síncronos para servicio de trituradora y los motores pulverizadores de alto torque existen para resolver el mismo problema subyacente: los motores de inducción estándar luchan con las cargas de choque, las demandas de torque cíclico y las condiciones de arranque que los equipos de trituración y pulverización imponen a un sistema de transmisión. Una trituradora de mandíbulas o un molino de martillos no genera una carga constante y predecible: el torque aumenta bruscamente cada vez que un trozo de roca, mineral o material se atasca o se rompe bajo la acción de trituración, y el motor tiene que absorber ese pico sin detenerse o desconectarse.

Los motores síncronos generalmente se especifican para trituradoras grandes de servicio continuo. — trituradoras giratorias y de cono en operaciones de minería y agregados, donde su velocidad síncrona fija y su capacidad para corregir el factor de potencia brindan ganancias reales de eficiencia a escala. Motores pulverizadores de alto par, a menudo diseños de inducción con construcción de rotor reforzado. , se eligen para molinos y pulverizadores donde el par de arranque y la capacidad de sobrecarga sostenida bajo carga cíclica son más importantes que los beneficios del factor de potencia que brindan los motores síncronos.

Par de arranque: la especificación que se subestima

Las trituradoras y pulverizadores frecuentemente arrancan bajo carga (con el material ya depositado en la cámara de trituración en lugar de una condición de arranque vacía), lo que exige un par de arranque significativamente mayor que el que ofrece un motor de uso general de la misma potencia.

Rangos de par de arranque típicos según el diseño del motor y su idoneidad para equipos de trituración.

Especificar solo por caballos de fuerza, sin comparar el par de arranque con el requisito de arranque con carga real del equipo, es uno de los errores de selección de motor más comunes y costosos en esta categoría de equipos: un motor subestimado puede funcionar bien en una prueba de carga ligera, pero se detiene o se dispara repetidamente una vez que el material está realmente pasando a través de la trituradora.

Por qué los motores síncronos tienen sentido a mayor escala

Los motores síncronos funcionan a una velocidad fija vinculada a la frecuencia del suministro eléctrico, en lugar de la velocidad dependiente del deslizamiento de un motor de inducción, y esto ofrece dos ventajas que son más importantes en instalaciones grandes y de servicio continuo:

• Corrección del factor de potencia — un motor síncrono sobreexcitado puede suministrar potencia reactiva adelantada al sistema eléctrico de la planta, compensando el factor de potencia retrasado de otras cargas de inducción y reduciendo las penalizaciones por el factor de potencia de la red pública.
• Mayor eficiencia con grandes caballos de fuerza — los motores síncronos generalmente mantienen una mayor eficiencia que los motores de inducción comparables con potencias superiores a aproximadamente 1.000 HP, que es donde normalmente operan las grandes trituradoras giratorias y de cono.

Por debajo de esa escala, el costo adicional y la complejidad de los sistemas de excitación de motores síncronos y los equipos de arranque a menudo superan los beneficios de eficiencia y factor de potencia, razón por la cual las aplicaciones de trituración y pulverización de tamaño pequeño y mediano suelen utilizar diseños de inducción de alto par.

Construcción de rotor y rodamientos para mayor durabilidad ante cargas de impacto

Más allá de la clasificación de torque, la construcción mecánica de un motor de servicio de trituradora o pulverizador difiere de los diseños de uso general en formas que afectan directamente la vida útil bajo cargas de impacto repetidas:

1. Las barras de rotor reforzadas y los anillos finales están diseñados para soportar la tensión térmica y mecánica de arranques repetidos de alta corriente y picos de torsión sin agrietarse ni aflojarse con el tiempo.
2. Los cojinetes de servicio pesado, a menudo de gran tamaño en relación con la potencia nominal del motor, están especificados para absorber la carga de impacto radial transmitida a través del acoplamiento de transmisión debido a la acción de aplastamiento.
3. El diseño robusto del eje y del acoplamiento tiene en cuenta la carga de impacto torsional exclusiva de los equipos de trituración, ya que un eje dimensionado solo para un par en estado estacionario puede fatigarse y fallar bajo cargas de impacto repetidas mucho antes de su vida útil nominal.

Un motor clasificado para la potencia y el par correctos, pero construido según un estándar de servicio industrial general, en lugar de un estándar de trabajo de trituradora/pulverizador, a menudo muestra fallas prematuras en el rodamiento o el rotor específicamente porque la construcción mecánica no fue diseñada para cargas de impacto en primer lugar.

Preguntas para confirmar antes de especificar un motor

Algunos detalles de la aplicación determinan si un motor de inducción síncrono o de alto par es el adecuado, y corregirlos incorrectamente en la etapa de especificación es mucho más costoso que corregirlos desde el principio:

• ¿Cuál es el requisito de par de arranque real con carga, en función de si el equipo arranca vacío o bajo carga de material?
• ¿En qué rango de caballos de fuerza se encuentra la instalación, ya que ese umbral determina en gran medida si los beneficios del motor síncrono justifican la complejidad adicional del sistema?
• ¿Qué método de arranque está disponible en el sitio (voltaje total, voltaje reducido o arrancador suave) ya que esto afecta tanto la selección del motor como la infraestructura eléctrica necesaria para soportarlo?

Resolver estas preguntas teniendo a mano los datos del ciclo de trabajo del fabricante del equipo, en lugar de depender de una búsqueda genérica de caballos de fuerza por motor, es la manera más confiable de evitar subespecificaciones de un motor para las cargas de choque que el equipo de trituración y pulverización realmente produce.