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Las ventajas de los convertidores
de frecuencia de CA en procesos mineros

Por muy bien que se haya optimizado el diseño de una planta, siempre habrá alguna manera de reducir aún más los costos. Los convertidores de frecuencia de corriente alterna (CA) son muy utilizados con este objetivo, ya que consiguen ampliar la vida útil de los equipos, optimizar los procesos, reducir el mantenimiento y ahorrar en costos energéticos.

El sector de la minería y los minerales presenta algunos de los entornos de producción más exigentes: las minas, las plantas de procesamiento de minerales y los depósitos e instalaciones portuarias asociados tienen tamaños considerables y, a menudo, se encuentran en ubicaciones remotas.

En este escenario, el diseño estándar para cables largos permite ahorrar en el costo inicial del proyecto. En comparación con otros sectores, la disposición a gran escala de las plantas de procesamiento de minerales y las instalaciones portuarias suelen generar longitudes de cable elevadas (entre 50 y 150 m, a veces incluso más) entre los convertidores de frecuencia de corriente alterna y los motores. Estas longitudes de cables relativamente largas pueden generar estrés eléctrico y térmico en los componentes internos de un convertidor, si este no cuenta con un diseño específico. Esto puede generar un funcionamiento poco fiable o incluso hacer que falle el convertidor de frecuencia de CA. Tanto los contratistas como los usuarios finales tienen claro que podrán ahorrar en los costos iniciales del proyecto si seleccionan un convertidor diseñado de serie para su instalación con la longitud y el tipo de cable correspondiente. Si el equipo también cumple con las normas internacionales de CEM para instalaciones con cables de motor largos, podrá:

A. Garantizar un funcionamiento fiable y duradero.

B. Minimizar el riesgo de alteraciones en el funcionamiento de otros equipos eléctricos instalados en la planta.

C. Ahorrar en los costos de adquisición e instalación de filtros externos.

La incorporación de estos accionamientos a los proyectos ofrece una importante oportunidad de ahorro inicial en inversión de capital, ya que, a menudo, los equipos compactos permiten diseñar y crear salas de control más pequeñas. Adicionalmente, el diseño de refrigeración de canal posterior para convertidores de frecuencia de alta potencia reduce significativamente las cargas térmicas en las salas de control, permitiendo adquirir sistemas de aire acondicionado más pequeños y de costo inferior.


Ventajas en aplicaciones mineras

Entre las aplicaciones más comunes de los convertidores de frecuencia en la industria minera, destacan:

Ventilación para minas: Garantizar una ventilación fiable es esencial para la salud y seguridad de los trabajadores en una mina subterránea. Por ejemplo, es necesaria para garantizar la correcta dilución de las partículas generadas por los motores diésel. Los costos de funcionamiento de los sistemas de ventilación suelen suponer un porcentaje importante de los costos totales de energía eléctrica, por lo que ser capaces de ventilar del modo más eficiente permite obtener un ahorro importante en los costos de funcionamiento.

En este escenario, los convertidores de frecuencia de CA se consideran el método más flexible, energéticamente eficiente y con un mantenimiento más reducido para el control de los ventiladores de las minas. Se utilizan para controlar el flujo de aire de los ventiladores principales en superficie, así como de los sistemas auxiliares de ventilación subterráneos, y se pueden integrar fácilmente en sistemas de control de ventilación según demanda (VOD).

Capacidad para el uso de cintas transportadoras largas: Al controlar de forma perfecta la aceleración y desaceleración de las cintas transportadoras largas, se reduce el estrés mecánico en todos los componentes del sistema de transmisión y en la propia cinta transportadora. Esto permite que la vida útil de la cinta y del resto de los componentes de la transmisión sea mayor, aumentado la disponibilidad de los recursos y reduciendo los costos operativos y de mantenimiento. Contar con la flexibilidad necesaria para controlar la velocidad de las cintas transportadoras largas puede ayudar a optimizar todo el sistema, al reducir los cuellos de botella y maximizar la eficiencia de los procesos de flujo de materiales, lo que, a su vez, genera un ahorro en los costos operativos.

Maximiza la vida útil de las cintas transportadoras: Suele ser habitual instalar varios motores en las cintas transportadoras largas, por lo que los convertidores de frecuencia deben asegurarse de compartir la carga entre cada uno de los motores para obtener un funcionamiento fiable y maximizar la vida útil de las cintas.

Manipulación de materiales a granel: Para las cintas transportadoras en descenso, donde se suele necesitar un sistema de frenado continuo regenerativo, la mejor solución posible es un convertidor de extremo delantero activo (AFE) o, como alternativa, una solución de panel de convertidores regenerativos, mediante el uso de un convertidor estándar de 6 pulsos con módulo regenerativo independiente.

Opción ideal de soportes para bombas de drenaje con accionamiento eléctrico: Por motivos medioambientales y para reducir los costos operativos y de mantenimiento, en muchas minas se prefiere utilizar soportes para bombas de accionamiento eléctrico en lugar de los soportes para bombas tradicionales accionados mediante motores diésel. Esto es posible cuando se dispone de una fuente de alimentación eléctrica cerca del soporte de la bomba de drenaje. Un soporte para bombas de drenaje con accionamiento eléctrico suele utilizar un motor y un convertidor de frecuencia de CA para establecer el caudal de la bomba de drenaje en lugar de un motor diésel. Habitualmente, el costo inicial de un soporte con accionamiento eléctrico es mayor, pero los costos de funcionamiento son bastante inferiores. La inversión inicial superior se recupera rápidamente, a menudo en unos pocos meses. Dado que no existe la necesidad de cambiar el aceite de un motor diésel cada pocos cientos de horas de funcionamiento, ni de pagar el uso y mano de obra de camiones de repostaje, esto supone un ahorro aún mayor en costos de funcionamiento y de mantenimiento.


Artículo gentileza de InexChile. www.inexchile.com
Mayo 2017
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