Motor eléctrico de trituradora de metal: carga de impacto y esquema de accionamiento

Al elegir el motor de una trituradora de metal, lo que realmente decide no es el tipo de material que se tritura, sino el camino por el que el impacto llega al motor. En una trituradora de dos ejes de baja velocidad, el impacto vuelve directamente al eje a través del reductor; en un molino de martillos, el volante absorbe el impacto pero alarga el arranque; en una máquina de accionamiento hidráulico, el motor apenas nota el impacto. Por eso primero hay que conocer el esquema de accionamiento y después elegir el motor para ese esquema.

Tres esquemas de accionamiento, tres cargas de motor distintas

Las máquinas que trituran chatarra, viruta, perfiles de aluminio, electrodomésticos o cable pueden parecer similares por fuera, pero en su interior tienen arquitecturas de accionamiento diferentes. La carga que afecta al motor cambia por completo según esa arquitectura.

Incluso con dos máquinas de la misma potencia, decidir la sustitución del motor sin saber qué esquema tiene cada una es arriesgado. La placa de la máquina y el esquema de accionamiento son los primeros documentos para elegir el motor.

Picos de par en trituradoras de baja velocidad con reductor

En una trituradora de dos ejes, los ejes de cuchillas giran a unas decenas de revoluciones por minuto. El motor suele mover estos ejes con un reductor planetario o de engranajes helicoidales-cónicos; algunas máquinas tienen un grupo motor-reductor independiente para cada eje. Cuando una pieza dura entra entre las cuchillas, el eje se frena y el par sube de golpe.

Inversión automática

El control de estas máquinas detiene los ejes cuando la corriente del motor supera un valor determinado, los invierte brevemente y vuelve a intentarlo hacia delante. Cada cambio de sentido supone un nuevo arranque en el que el motor consume corriente alta. Si se trabaja con un material que se atasca a menudo, pueden producirse decenas de inversiones por hora; esto determina el calentamiento del motor mucho más que su potencia nominal.

• Indique en el pedido el número estimado de inversiones por hora; los cambios de sentido frecuentes se valoran aparte al elegir el motor.
• El cambio de sentido debe hacerse con el motor parado; invertir de golpe mientras gira somete el bobinado y el reductor a una carga muy alta.
• En las máquinas con variador de frecuencia la inversión se hace con rampa y la corriente se limita. Nuestras series trifásicas son aptas para control de velocidad con variador de frecuencia; para trabajar largo tiempo 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.

Elementos de protección mecánica

Para alejar los picos de par del motor y del reductor, la línea de accionamiento puede incluir un limitador de par, un acoplamiento con pasador de seguridad o un acoplamiento hidrodinámico (de fluido). El acoplamiento de fluido permite que el motor acelere primero sin carga y absorbe el impacto brusco mediante deslizamiento. Estos elementos forman parte del diseño del fabricante de la máquina; al sustituir el motor, asegúrese de que están en su sitio y funcionan.

Volante y tiempo de arranque en molinos de martillos

En los trituradores de metal de martillos, el rotor y sus martillos forman una gran masa; en la mayoría de las máquinas se añade además un volante. Durante el trabajo esta inercia suaviza los impactos: el rotor se frena un poco en cada golpe y el motor lo vuelve a acelerar entre golpes. Así el motor soporta una carga cercana a la media, no los picos.

El precio se paga en el arranque. Llevar un rotor pesado de parado a velocidad plena puede tardar bastante, y durante ese tiempo el motor consume corriente alta. Cada motor tiene un tiempo de arranque admisible y un número de arranques por hora. Si se conocen el momento de inercia del rotor (J) y el tiempo de arranque deseado, puede calcularse si el motor soportará ese arranque; pida estos datos al fabricante de la máquina y envíenoslos.

• El arranque debe hacerse con la máquina vacía; la alimentación se abre cuando el rotor ha alcanzado la velocidad plena.
• En el arranque estrella-triángulo, el par bajo en estrella alarga la aceleración de un rotor pesado; el tiempo de conmutación se ajusta en consecuencia.
• Los intentos de arranque seguidos calientan el motor; tras un arranque fallido hay que esperar a que el motor se enfríe.

Selección del motor en máquinas de accionamiento hidráulico

En algunas trituradoras los ejes de cuchillas los mueven motores hidráulicos; el motor eléctrico solo acciona la bomba hidráulica. En este esquema el impacto queda limitado por la válvula de seguridad hidráulica y el motor trabaja casi siempre a velocidad constante con una carga variable pero suavizada. La potencia del motor sale del caudal y la presión de trabajo de la bomba; no se determina por el nombre de la máquina.

En este tipo de máquinas el motor trabaja sobre el tanque de la unidad hidráulica con campana y acoplamiento de bomba. Las formas de montaje (B3, B5, B14, B34, B35 y verticales V1/V3/V5/V6/V15) se ofrecen según la carcasa y el tamaño de la brida se confirma en el pedido. Para una visión general de las aplicaciones hidráulicas, consulte la página de motores para bombas hidráulicas.

Sea cual sea su esquema de accionamiento, si conoce la potencia y la velocidad del motor actual, revise los modelos HEM Motor adecuados y los precios actuales.

Carcasa, entorno y velocidad

Las zonas de trituración de metal tienen polvo, vibraciones y a menudo son semiabiertas. La carcasa de fundición ofrece en este entorno una estructura más rígida frente a impactos y vibraciones. La protección IP55 es frente a polvo y salpicaduras de agua; la entrada del ventilador del motor no debe obstruirse con polvo metálico y viruta, y la carcasa debe limpiarse con regularidad.

En cuanto a la velocidad, en las trituradoras con reductor la relación del reductor se calculó para el número de polos del motor actual; en la sustitución se mantiene ese número de polos. En el molino de martillos son determinantes la relación de poleas y la velocidad periférica del rotor; si cambia la velocidad del motor, hay que recalcular las poleas.

Modelos de ejemplo

A continuación figuran modelos del rango de potencia habitual en trituradoras de metal. Todos tienen carcasa de fundición, protección IP55, aislamiento clase F y alimentación 400/690 V (Δ/Y), 50 Hz.

• 250M-6: 37 kW, 6 polos, 985 rpm, IEC 250M, par nominal 358,7 Nm. Para accionamientos con reductor que piden par alto a baja velocidad.
• 280S-4: 75 kW, 4 polos, 1486 rpm, IEC 280S, par nominal 482 Nm, factor de servicio 1,15.
• 315S-4: 110 kW, 4 polos, 1488 rpm, IEC 315S, par nominal 706 Nm, factor de servicio 1,15.

El factor de servicio 1,15 es la reserva de potencia del 15 % del motor; es valiosa como margen de seguridad con cargas de impacto, pero no se usa para elegir el motor una talla por debajo. Los precios actuales están en las páginas de producto; todos los modelos de gran potencia figuran en la página de motores con carcasa de fundición.

Conclusión y datos necesarios para la oferta

En una trituradora de metal, el motor lo determina tanto el esquema de accionamiento como el tipo de chatarra: en las máquinas con reductor destacan los picos de par y la frecuencia de inversión, en el molino de martillos el tiempo de arranque y en el accionamiento hidráulico la potencia de la bomba. Para la oferta, envíenos:

• El esquema de accionamiento de la máquina (con reductor, correa y volante o hidráulico)
• Foto de la placa y forma de montaje del motor actual
• Relación del reductor o diámetros de poleas; en el molino de martillos, la inercia del rotor si se conoce
• Método de arranque y número de inversiones o arranques por hora

Encontrará todos los modelos a la venta y los precios actuales en la página comprar motores eléctricos. Envíe la foto de la placa, la velocidad y los datos de montaje de su motor actual a través de la página de envío de placa y solicite una oferta para el modelo adecuado. Para documentos adicionales como el esquema de accionamiento, puede usar nuestra página de contacto.

Preguntas frecuentes

¿Por qué el motor de una trituradora de metal invierte el giro tan a menudo?

Cuando sube la corriente, el control invierte brevemente los ejes para liberar el atasco. Cada inversión es como un nuevo arranque; si se repite a menudo, se convierte en el factor que determina el calentamiento del motor.

¿Por qué tarda tanto en arrancar el motor de un molino de martillos?

La inercia del rotor y del volante es grande; al motor le lleva tiempo llevar esa masa a velocidad plena. El tiempo de arranque y los arranques por hora deben valorarse junto con la inercia del rotor.

¿Se puede elegir una talla menor si el motor tiene factor de servicio 1,15?

No. La reserva del 15 % es un margen de seguridad con cargas de impacto. La potencia del motor se elige según la carga real de la máquina; la reserva es un colchón por encima de esa potencia.

¿Cómo se determina la potencia del motor en una trituradora de accionamiento hidráulico?

Como el motor eléctrico acciona la bomba hidráulica, la potencia se calcula con el caudal y la presión de trabajo de la bomba. El nombre o la capacidad de la máquina por sí solos no dan información suficiente.