Elección del motor eléctrico para cinta inclinada: arranque en carga y accionamiento contra el retroceso

La elección del motor de un transportador inclinado se diferencia de la de una banda horizontal en dos puntos: se añade al cálculo la potencia necesaria para elevar el material y se necesita una disposición que impida que la banda cargada retroceda cuando se corta la energía. Un motor asíncrono estándar no retiene la banda por sí solo; el retroceso lo resuelve un antirretorno (backstop) en el reductor o en el eje de accionamiento, o un accionamiento con freno. El arranque en carga es además más pesado que en una banda horizontal por la carga de la pendiente, y el método de arranque debe elegirse en consecuencia.

¿Cómo cambia la pendiente la carga del motor?

En una banda horizontal, el motor vence sobre todo el rozamiento. En una banda inclinada se suma el trabajo necesario para elevar el material a cierta altura. Esta potencia de elevación es directamente proporcional al caudal horario y a la altura total; depende menos de la longitud de la banda que de la diferencia vertical entre el tambor de cabeza y el de cola.

El cálculo siguiente es un ejemplo hipotético. En una banda que lleva 100 toneladas por hora a 6 m de altura, la potencia necesaria solo para elevar es de aproximadamente (100 000 ÷ 3600) × 9,81 × 6 ≈ 1,6 kW. A este valor se añaden el rozamiento de la banda, los rodillos y los tambores, la carga del material sobre la banda y las pérdidas del reductor. La potencia total debe obtenerse con el método de cálculo del fabricante de la banda; aquí el objetivo es hacer visible la parte de la pendiente.

• Al aumentar la pendiente, en una banda de la misma longitud aumentan la altura y la potencia de elevación.
• Si el material empieza a rodar hacia atrás en la pendiente, la capacidad baja; no es un problema del motor, sino del diseño de la banda y de la pendiente.
• Al aumentar la capacidad, la potencia de elevación aumenta en la misma proporción; en una banda inclinada, un cambio de capacidad afecta a la potencia del motor más que en una horizontal.

Retroceso: ¿qué ocurre cuando se corta la energía?

Si se corta la corriente o se para el motor mientras funciona una banda inclinada cargada, el peso del material tira de la banda hacia atrás. La banda puede acelerar en sentido inverso, el material se vierte de nuevo en el punto de alimentación inferior, la tolva de alimentación rebosa y los elementos de accionamiento se fuerzan en sentido inverso. En las bandas inclinadas esto supone un riesgo serio tanto para la explotación como para la seguridad laboral.

Un motor asíncrono sin tensión no produce ningún par de retención. Aunque la relación del reductor sea alta, la mayoría de los reductores helicoidales y cónicos pueden girar en sentido inverso. Se sabe que los reductores de tornillo sin fin se bloquean por sí solos en algunas relaciones; sin embargo, como este comportamiento puede cambiar con la vibración y el desgaste, no se acepta como medida de seguridad por sí solo.

Disposiciones que impiden el retroceso

Las aplicaciones que requieren motor con freno necesitan un motor especial para esta tarea; puede quedar fuera del alcance de la serie estándar del catálogo 2026 de HEM Motor. Consúltenos con la placa y los datos de la aplicación. El motor estándar puede usarse como motor de accionamiento en disposiciones donde el retroceso se resuelve con un antirretorno. La selección y el dimensionado de los dispositivos de seguridad son responsabilidad del fabricante de la máquina.

El paso crítico al cambiar el motor en un accionamiento con antirretorno: el sentido de giro

En un accionamiento con antirretorno, si el motor se conecta en el sentido equivocado intenta arrancar contra el bloqueo. En ese caso el motor no gira y absorbe una corriente alta; el antirretorno, el reductor o el acoplamiento pueden dañarse. Por eso el primer arranque tras la sustitución requiere especial atención:

• Antes de la sustitución, fotografíe la secuencia de fases y la conexión de bornes del motor antiguo.
• Si es posible, compruebe el sentido de giro del motor nuevo sin conectar el acoplamiento ni la correa, en vacío y con un arranque muy corto.
• Si el sentido es correcto, complete la unión; si es incorrecto, intercambie dos fases en la placa de bornes.
• Si el sentido se va a probar con el acoplamiento conectado, el arranque debe ser muy corto y cortarse de inmediato si el motor zumba.

Arranque en carga y método de arranque

Cuando una banda inclinada se para, queda material sobre ella. En el arranque, el motor debe asumir la carga de la pendiente además del rozamiento y la inercia; esta carga está en su valor pleno desde el primer momento. Por eso un sistema de arranque que funciona sin problemas en una banda horizontal puede quedarse corto en una inclinada.

• Arranque directo: Da el mayor par de arranque. Genera una tensión brusca en la banda y los tambores; en bandas largas se fuerzan los empalmes.
• Estrella-triángulo: Reduce el par de arranque a aproximadamente un tercio. En una banda inclinada cargada, el riesgo de que el motor no alcance velocidad suficiente en estrella es alto; si la banda va a arrancar a plena carga, este método debe valorarse con cuidado.
• Variador de frecuencia: Proporciona arranque y parada con rampa controlada. En la parada, el variador decelera la banda con una rampa; pero cuando se corta la energía el variador también queda fuera de servicio, por lo que sigue siendo necesaria una medida antirretroceso. Nuestras series trifásicas son aptas para el control de velocidad con variador de frecuencia; en funcionamiento prolongado a baja velocidad con par pleno puede necesitarse un ventilador externo, y si el cable entre variador y motor es largo se valora un filtro dv/dt o senoidal; estas condiciones se indican en el pedido.

En una banda inclinada, el par necesario en el arranque tras una parada debe valorarse junto con el par nominal del motor. Los valores de par nominal figuran en las páginas de producto y en la tabla de pares.

Modelos de ejemplo para bandas inclinadas

Ejemplos de 4 polos en fundición que trabajan con reductor y antirretorno. La potencia se elige según la capacidad, la altura, la longitud de la banda y la condición de arranque en carga:

• 132S-4 carcasa de fundición: 5,5 kW, 4 polos, 1460 rpm, 400/690 V, IEC 132S, par nominal 36 Nm.
• 160M-4 carcasa de fundición: 11 kW, 4 polos, 1465 rpm, 400/690 V, IEC 160M, par nominal 71,7 Nm.
• 160L-4 carcasa de fundición: 15 kW, 4 polos, 1465 rpm, 400/690 V, IEC 160L, par nominal 97,8 Nm.

Consulte los modelos de HEM Motor adecuados y los precios actuales en la página comprar motores eléctricos. La información general sobre accionamientos de transportadores está en la página de motores eléctricos para cintas transportadoras. En los motores que se unirán al reductor con brida, la forma de montaje se ofrece según la carcasa y el tamaño de la brida se confirma en el pedido.

Conclusión y datos necesarios para la oferta

En un transportador inclinado, añada la altura de elevación al cálculo de potencia, impida el retroceso con un antirretorno o un accionamiento con freno y elija el método de arranque para el arranque en carga. En un accionamiento con antirretorno, no ponga en marcha la banda tras cambiar el motor sin comprobar el sentido de giro. Para la oferta necesitamos la capacidad, la longitud y la pendiente de la banda (o la diferencia de altura), la velocidad de la banda, la placa del reductor, el tipo de medida antirretroceso, el método de arranque, la placa del motor actual y las condiciones ambientales.

Puede ver los modelos adecuados y los precios actuales en nuestra sección de venta online. Envíe la foto de placa, la velocidad y los datos de montaje de su motor actual desde la página de envío de placa y solicite una oferta para el modelo adecuado. Para preguntas sobre la disposición del accionamiento, escríbanos desde la página de contacto.

Preguntas frecuentes

¿El reductor retiene una banda inclinada contra el retroceso?

La mayoría de los reductores helicoidales y cónicos pueden girar en sentido inverso. El autobloqueo de un reductor de tornillo sin fin no es una medida fiable; se necesita un antirretorno o un freno.

¿Por qué el motor de un transportador con antirretorno zumba y no arranca?

Lo más probable es que el motor esté conectado en sentido inverso y empuje contra el bloqueo. Pare el motor de inmediato, intercambie dos fases en la placa de bornes y compruebe el sentido con un arranque corto.

¿Un variador de frecuencia impide el retroceso?

En una parada normal decelera con rampa, pero cuando se corta la energía el variador tampoco funciona. La medida antirretroceso debe ser independiente del variador.

¿Puede usarse arranque estrella-triángulo en una banda inclinada?

Puede usarse si la banda arranca vacía. En una banda inclinada cargada el par de arranque baja a un tercio y el motor puede quedarse atascado en estrella; esto debe indicarse en el pedido.