Sistema de izado de pozo para una mina de fluorita de 600 m: accionamiento directo PMSM sin reductor ni alta tensión

La máquina de extracción es el vínculo entre las labores subterráneas y la superficie: por ella viajan mineral, estéril, mineros, materiales y equipos. Cuando esta explotación de fluorita planificó un pozo vertical de 600 m con un objetivo de 600.000 t anuales, el izado por plano inclinado —adecuado para yacimientos más someros— dejó de ser una opción: los pozos verticales exigen una máquina que mantenga par a muy baja velocidad de cable.

Las respuestas convencionales eran ambas poco atractivas. Un motor asíncrono de 380 V con reductor y tambor añade un engranaje que exige cambios de aceite y revisiones periódicas, y su precisión depende de la holgura. Un variador de 10 kV con motor y tambor de 10 kV evita el reductor, pero multiplica el coste de la aparamenta, del motor y del cable.

Yolico propuso una tercera vía: un motor síncrono de imán permanente de rotor exterior de 630 kW integrado en una máquina de fricción multicable, accionado directamente a 380 V. El rotor gira a 50,3 rpm con una corriente nominal de 1007 A, por lo que el variador se dimensionó en 1250 A: un YDS8800 T4 WN-S equipado con tarjeta de encoder SinCos, la realimentación de posición que una máquina de extracción necesita antes de permitírsele moverse.

La puesta en marcha avanzó desde el lado seguro hacia dentro. Con las jaulas vacías se aprendió el desfase del encoder y se hizo funcionar el conjunto en seco. Después se enrolló el cable en el tambor y se ajustaron los parámetros con carga. Los registros capturaron consigna de velocidad, velocidad real, par y corriente simultáneamente a 1,5 rpm y 12,5 rpm, con carga y en vacío, de modo que el comportamiento a velocidad de rastreo pudiera compararse con el régimen de diseño en lugar de darse por supuesto.

El resultado satisfizo tanto el caso mecánico como el económico. Eliminar el reductor elimina su mantenimiento y su holgura; el suministro sigue siendo el mismo de 380 V que ya alimenta al resto de la planta, así que no hubo que comprar aparamenta, motor ni cable de 10 kV. Durante la prueba la mina llevó la carga al 110 % de la nominal y la máquina mantuvo 0,5 rpm sin objeciones: un margen útil para un equipo cuyo trabajo es devolver a las personas a la superficie.