REVISTA DE INGENIERIA DYNA

Los transportadores de rodillos requieren motores eléctricos especiales que tengan una alta constante dinámica, con una construcción robusta capaz de resistir las temperaturas extremas y la suciedad de la acería. Estos motores se emplean en todo el tren de laminación para trabajos de transporte, pero en el tren reversible y los transportadores afines, las condiciones de trabajo son extremas, con paradas y arranques continuos e inversiones de marcha instantáneas.

En servicio, el problema más importante es la aceleración y la deceleración del material que pasa por el tren. Esto determina la capacidad del motor, que normalmente se expresa en términos del par de arranque.

Es importante tener en cuenta que el par de arranque necesario depende del tipo de material que se procesa en el tren de laminación. El planchón se lamina individualmente, y el par de arranque es función de su peso. Cuando los motores tengan un exceso de potencia, puede producirse un deslizamiento entre los mismo y la superficie del planchón, lo que es causa de imperfecciones superficiales.

Sin embargo, en el caso del redondo y de la palanquilla, se suelen laminar varias piezas simultáneamente, por lo que hay un riesgo de que se atasquen en los bordes del laminador. En tales casos, los motores tienen que tener el par suficiente para invertir la marcha y volver a alimentar el material. No obstante, la disponibilidad de este par suplementario conlleva que puedan producirse deslizamientos, lo que causará daños en la superficie de material, que a su vez obligará a laminarlo de nuevo con pasadas suplementarias.

Los pares teóricos máximo y mínimo de cada aplicación son relativamente simples de calcular en función del diámetro y la longitud de los rodillos, la distancia entre rodillos, las dimensiones, el tipo y el peso del material, el tiempo de aceleración, y la velocidad máxima. El par de deslizamiento puede también calcularse empleando el mismo método, y tendrá un valor entre el par mínimo y el par máximo.

En el caso de trenes de planchones, deben seleccionarse motores cuyas características de par se encuentren entre los pares mínimo y máximo. Para palanquillas y redondos, los motores con características entre el par de deslizamiento y el par máximo son idóneos. Los motores que excedan el par máximo tendrán demasiada tendencia al deslizamiento y consumirán también un exceso de energía, en comparación con los motores de características óptimas.

Es normal que en los trenes de laminación, particularmente en los trenes de palanquillas y de redondos, se produzcan atascamientos. Debido a la proximidad de toneladas de metal a altas temperaturas, estos atascamientos no pueden eliminarse manualmente, sino que hay que hacerlo alternando la marcha adelante con la marcha atrás de los rodillos. En tal situación, es probable que algunos rodillos estén en condición crítica durante un largo tiempo, por lo que tendrán que ser capaces de resistir las cargas eléctricas que esto genere. Hay normas internacionales que cubren esta eventualidad: para aplicaciones simples, generalmente recomiendan una capacidad para resistir la condición crítica hasta tres minutos; para aplicaciones más exigentes, este tiempo puede llegar a 15 minutos o incluso más.

Otra característica de los motores eléctricos para transportadores de rodillos es la capacidad de disipación térmica. Ésta es función de la carga, la aceleración, la frecuencia de los arranques, y crucialmente, un factor que cuantifica las consecuencias térmicas del estado crítico. En el sector, este factor se denomina "valor B" y se indica siempre en las características técnicas debido a su importancia fundamental.

Criterios de cálculo

Para el cálculo y la selección de un motor eléctrico para un transportador de rodillos, los criterios esenciales son::

1. Características de velocidad-par adaptadas a la aplicación particular.
2. Inercia del rotor lo menor posible.
3. Muy alta rigidez mecánica para resistir las inversiones de marcha frecuentes.
4. Construcción mecánica robusta para resistir las altas cargas, los choques, las altas aceleraciones y las inversiones de marcha.
5. Aislamiento de clase F o H para resistir las altas temperaturas en el interior del motor.
6. Rodamientos de grandes dimensiones y lubricación para altas temperaturas.
7. Construcción eléctrica robusta para resistir condiciones críticas prolongadas.
8. Reconocimiento de las altas temperaturas ambiente y un adecuado factor de reducción de servicio del motor.
9. Condiciones de servicio continuo de 24 h/día durante muchos años, con mantenimiento mínimo.

Además, los motores tendrán que tener una construcción totalmente cerrada para la protección de los operadores, y deberán considerarse también las necesidades de refrigeración. Si bien la refrigeración por ventilación forzada es térmicamente efectiva, tiene el inconveniente de remover polvo y suciedad, por lo que la ventilación natural mediante aletas o disipadores térmicos puede ser una mejor solución.

Cada vez más se pone también énfasis en el rendimiento energético, dado que el conjunto de motores eléctricos de un transportador de rodillos consume una cantidad considerable de energía. Por ello se emplea con frecuencia un rotor de fundición de aluminio, y se realiza un cálculo cuidadoso de los otros elementos eléctricos del motor.

Durante muchos años se han preferido los motores de CA para los transportadores de rodillos debido a que exigen menos mantenimiento que los motores de CC y se tiene una buena experiencia en el empleo de variadores de frecuencia en el sector.

En conclusión, puede afirmarse que los motores para transportadores de rodillos tienen un ciclo de trabajo muy duro en condiciones extremadamente difíciles. Debido a los costes que conllevan las paradas, tienen que tener una construcción robusta capaz de resistir prácticamente cualquier cosa y seguir funcionando. Un buen motor de transportador de rodillos se amortizará plenamente a través de años de servicio fiable.