Cálculo de la potencia regenerativa para el control de frenado con MV drives ABB de 315 kw hasta 5 Mw en una faja transportadora

Abstract

La corporación transnacional ABB (Asea Brown Boveri) con sede en Suiza es líder en tecnologías de energía y automatización para clientes del área de procesos industriales, minería y de generación. La experiencia adquirida como Product Manager en MV Drives (Medium Voltage Drives) de Automation Products Division de ABB S.A., es la base que me ha servido para elaborar el presente informe de suficiencia. Cuando hablamos de MV Drives, estamos refiriéndonos a variadores de velocidad en media tensión en potencias desde 315kW hasta 100MW y en voltajes desde 2.3 kV hasta 10 kV para motores de asíncronos o sincrónicos. La principal aplicación de MV Drives son para el arranque suave y el control de velocidad y torque del motor de gran potencia y, además se puede ahorrar energía, incrementar la productividad y mejorar la calidad de la producción. Hay pocos fabricantes de MV Drives alrededor del mundo, se requiere de alta tecnología para fabricar MV Drives a nivel de semiconductores de potencia y software, como ya se indicó, debido a la complejidad y a la tecnología requerida. El presente informe de suficiencia busca transmitir el conocimiento y aportar experiencia adquirida en una gran variedad de aplicaciones en la minería y el dimensionado del sistema de accionamiento en media tensión con ^MV Drives ABB y, especialmente en el planteamiento de una solución de frenado con sistema ^MV Drive ABB al problema de regeneración en una faja transportadora. La particularidad del presente caso de aplicación planteado aquí es que el motor que hace girar a la faja transportadora trabajará como generador cuando ocurra una parada de emergencia y la energía regenerada fluirá hacia el ^MV Drive. El informe de suficiencia está distribuido según lo siguiente: En el Capítulo I se presentan los antecedentes, la justificación, el objetivo, la metodología de trabajo, los alcances y las limitaciones propias del presente informe. En el Capítulo II se describe en forma breve y simplificada, las principales etapas de un ^MV Drive, componentes, principio de funcionamiento, la tecnología del drive a nivel de hardware y software. También se describe las diferentes tecnologías de ^MV Drives existentes a nivel mundial. En el Capítulo III se describe en forma detallada los cálculos de potencia regenerativa mecánica que se presenta de acuerdo con las condiciones mecánicas del proceso en la faja transportadora. En el Capítulo IV se describe el dimensionado del sistema MV Drive, el cálculo de la resistencia de frenado y la descripción del funcionamiento del sistema drive. En el Capítulo V se presenta el presupuesto para implementar la solución planteada de frenar con un sistema MV Drive ABB la regeneración en una faja transportada debido a una parada de emergencia. Se indica el alcance de la implementación de la solución y un cuadro de costos reales a la fecha. En la parte final del informe se presenta una serie de conclusiones y resultados obtenidos en base a la solución presentada con MV Drive ABB, así mismo se presenta como anexo información adicional acerca de la aplicación.