Calculo del banco de resistencia del motor de rotor bobinado de 200 hp - 2300 voltios del winche de izaje de sociedad Minera Corona S.A.

Abstract

Desde el año 1992 que nos hicimos cargo de la jefatura de taller eléctrico en Sociedad Minera Corona S.A., hemos estado en constante relación con los winches de izaje, primero porque este, es el equipo principal de extracción de la mina y segundo porque nuestra tendencia a los cálculos de motores eléctricos, aún mejor en este tipo de motor de rotor bobinado, nos hizo ver con más detalle su funcionamiento y la necesidad de poder percibir y calcular los torques que en él actúan. Hasta 1996, se tenía un solo winche de izaje perteneciente al pique principal de mina Manuelita, posteriormente se instalaron en otras zonas como en el pique Codiciada, pique don Pedro y pique Brillante. A pesar de que su instalación mecánica, civil, y eléctrica necesitaba de la participación de empresas contratistas nacionales e inclusive extranjeras, nos propusimos juntamente con la jefatura de mantenimiento general, tener la responsabilidad de la puesta en servicio de este winche de izaje. Con la profundización del pique principal del nivel 240 hacia el nivel 315, fue necesario recopilar más información sobre el cálculo de la potencia del motor eléctrico y de su banco de resistencias, esto con la finalidad de que en la puesta en servicio se garantiza el torque suficiente del motor para vencer la carga de la jaula - skip para la nueva profundidad de 315 metros. La información y los cálculos están resumidos en el presente trabajo, que esperamos sea de aporte para los profesionales relacionados con winches de izaje en minas convencionales El objetivo principal es presentar el cálculo de la potencia del motor eléctrico y del banco de resistencia del motor para la profundidad de 315 metros de tal forma que el motor pueda vencer la carga desde este nivel en el arranque, posteriormente el cálculo podrá ser empleado en futuras profundizaciones. El trabajo está dividido en 8 capítulos, el primero está dedicado a dar a conocer la ubicación del estudio, los antecedentes que conllevaron a su realización y la situación actual de la mina describiendo su proceso de extracción y los alcances de su producción. En el segundo capítulo se dan los conceptos básicos referidos al winche de izaje, sus tipos existentes y los elementos que son pocos conocidos en estos equipos es decir la jaula - skip que es el elemento que lleva la carga y del pique el cual es el trayecto por donde se trasladará la jaula – skip. En vista que el estudio se refiere al winche actual existente en mina Manuelita, en el tercer capítulo describimos sus características técnicas tanto mecánicas como eléctricas. El cuarto capítulo nos ayuda a definir el tipo de motor eléctrico que se usará para la nueva profundidad de 315 metros, para este objetivo se realizó una descripción de los motores más utilizados en los winches de izaje, describiéndose el sistema WARD- LEONARD. que como se sabe es utilizado en equipos más grandes, por ser costoso. Finalmente se definió un motor de rotor bobinado. La pregunta fundamental para iniciar el equipamiento de un winche de izaje es determinar la potencia eléctrica que deberá tener el motor, por lo tanto, en el capítulo quinto, se da la metodología para el cálculo de esta potencia, empezando por el cálculo de torques o momentos desde la tambora, para luego pasar a calcular el torque que actuará en el eje del motor. El motor eléctrico deberá tener, el torque suficiente para vencer la carga, esto se conseguirá insertando resistencias en el rotor, por tal motivo en el capítulo sexto, se dan los conceptos básicos del motor de rotor bobinado incidiendo básicamente en el cálculo del torque electromagnético del motor y plantear su formulación. En el capítulo séptimo se calcula el banco de resistencia, para el motor de 200 HP adecuándose los valores de resistencia a los que existen en el mercado. En el capítulo octavo, se hace un comparativo del costo del banco repotenciado, con el costo de un banco de resistencia nuevo. Para materializar este trabajo y sobre todo para comprobar que el cálculo de resistencia era posible, se hizo el mismo trabajo en otros winches de izaje que ya tenían sus bancos de resistencias, pero era necesario tener las pruebas de vacío y corto circuito, los cuales se realizaron en la firma ABB, estos fueron posibles gracias al apoyo y gestión del Ingeniero Julio Díaz Aquino, jefe de nuestro Departamento General, a quién doy mis más sinceros agradecimientos por el apoyo prestado, también a la compañía Sociedad Minera Corona S.A. por la oportunidad dada para realizar el presente trabajo.