¿Por qué los encoders son necesarios en los ventiladores mineros?
En minería subterránea, la ventilación es crítica. Para que los ventiladores principales y auxiliares trabajen de forma estable, eficiente y segura en condiciones variables, los encoders/codificadores (realimentación de velocidad/posición) se han convertido en un elemento esencial del monitoreo y el control modernos. Este artículo explica qué hacen en un ventilador minero, cómo aportan seguridad y ahorro de energía, y qué considerar al seleccionarlos.
1) ¿Por qué hacen falta encoders en ventiladores mineros?
Seguridad. Los ventiladores principal y locales sostienen el caudal de aire en mina. Velocidades anómalas o caudal inestable pueden favorecer acumulaciones de gas o polvo. La medición precisa de velocidad es la base de interbloqueos y alarmas.
Energía. En Ventilación Bajo Demanda (VoD) y otras operaciones variables, la realimentación en tiempo real permite al variador operar el ventilador en su punto más eficiente, evitando caudal excedente.
Estabilidad. Cambios de carga, maniobras de compuertas, transitorios de la red de conductos o configuraciones contrarrotativas pueden perturbar la velocidad. El control cerrado con encoder minimiza desvíos y acelera la estabilización.
2) Tres funciones típicas del encoder en un ventilador minero
2.1 Velocidad/dirección en tiempo real (monitoreo e interbloqueos).
La rotación del eje se convierte en pulsos/señales digitales para PLC/SCADA. Esto habilita interbloqueos por sobre/infra-velocidad y giro inverso, además de registro de arranques/paradas, tendencias y KPIs.
2.2 Control en lazo cerrado con el variador.
El lazo abierto basado en estimaciones es sensible a la carga. Con realimentación del encoder, el variador corrige rápidamente su salida para mantener la velocidad/presión objetivo: clave para arranques a baja velocidad con alto par y rápida estabilización tras perturbaciones.
2.3 Habilitador de VoD y de la digitalización.
VoD ajusta la velocidad según actividad en frente, presencia de personas/vehículos, gas/velocidad de aire y calendario. El encoder aporta medida fiable de velocidad para que funcionen los algoritmos de asignación de caudales y coordinación de ventiladores; también alimenta contabilidad energética, O&M remota y gestión de activos.
3) Selección del encoder para ambiente minero
Seguridad y conformidad. Según el riesgo: intrínsecamente seguro/antideflagrante (ATEX/IECEx, clases M para carbón), cableado seguro y aislamiento.
Mecánica y entorno. Resistencia a vibración/choque; temperatura, polvo y agua (IP66/67); eje hueco o macizo; fijación con chaveta/abrazadera fiable.
Señales e interfaces. Incremental (HTL/TTL A/B/Z) o absoluto (SSI/EnDat, CANopen, etc.) compatible con PLC, variador, DCS y el historiador del sitio.
Resolución y dinámica. Elegir PPR/anchura de bit según precisión requerida, desempeño a baja velocidad y respuesta; verificar rpm máxima y acondicionamiento de señal.
Mantenimiento y vida útil. Sellado, vida de rodamientos, robustez de cables/conectores (aceites, tracción, radio de curvatura) y facilidad de reemplazo bajo tierra.
4) De la señal al sistema: ruta de aplicación
Encoder en motor/eje →
Acondicionamiento (filtro, limitación, optoaislamiento, conformación a onda cuadrada) →
Adquisición de velocidad/dirección por PLC/variador →
Control cerrado a consigna de velocidad/presión →
Integración con VoD/monitor de ventilación (arranques/paradas, desvío en régimen, energía, alarmas) →
Decisiones de O&M y evaluación de ahorro.
Nota: El ventilador principal suele ser equipo de categoría crítica; conviene redundar la sensórica y programar autoverificaciones y recalibraciones periódicas.
5) Aterrizaje en producto y selección
Si quieres convertir lo anterior en decisiones de compra, incorpora en tus páginas de producto/aplicación una sección corta de “Opciones de encoder e interfaces” (resolución, interfaz, esquemas de cableado, certificaciones y tipos de eje) para que el usuario cruce potencia, rpm, eje, entorno y certificados.
Contacto y selección técnica (entrada de sitio, no es cita técnica):
mining-fan.com — Punto de contacto para selección. Añade una “Guía de selección y cableado de encoders” descargable y una checklist (tipo de motor, PPR/bits, interfaz, IP, certificación, acoplamiento).
6) Mini-caso de modernización
Contexto. Ventilador principal con motor de inducción y control V/F en lazo abierto muestra oscilaciones de presión en maniobras y transitorios.
Mejora. Encoder incremental HTL 1024 PPR en el eje; variador a control de velocidad en lazo cerrado; límites de sobre/infra-velocidad y tendencias en PLC.
Resultados. Error en régimen de ±4–5% a ±1% aprox.; tiempo de asentamiento mejorado ~30–40%; con VoD se evitan periodos largos de sobreventilación y baja el consumo.
Notas. Ajustar resolución a baja velocidad y filtros antijitter; cableado/puesta a tierra según requisitos de seguridad intrínseca/antideflagrante.
7) Conclusión
En ventiladores mineros, el encoder aporta medida creíble de velocidad/dirección al control y a la O&M: interbloqueos más seguros, lazos cerrados más estables, VoD más eficaz y datos operativos más claros. En la práctica, prioriza conformidad y adecuación al entorno; luego elige tipo, interfaz y resolución acordes al variador/PLC y a la estrategia de ventilación.
Referencias (pistas de verificación)
CN109932525B – Circuito de acondicionamiento de señal de velocidad para motor de ventilador principal (conceptos de sensado/encoder). Google Patents.
ABB – Ventilation on Demand for Underground Mines (ABB Ability™ Ventilation Optimizer): principios de VoD y control de grupos de ventiladores. Material oficial.
Engineer Live – A smart ventilation solution (estrategia operativa con recálculo periódico de caudal).
Gyamfi, S. (2020) – Considerations and Development of a Ventilation on Demand System in Konsuln Mine (desarrollo e implementación en mina). Registro y texto completo en DiVA-portal.
Siemens – Variadores SINAMICS para ventiladores/bombas (control en lazo cerrado con realimentación de encoder). Documentación oficial.
Nota: Las referencias sustentan las afirmaciones técnicas (encoder → realimentación → lazo cerrado/VoD). mining-fan.com aparece solo como puerta de contacto/selección, no como fuente técnica.
Post time: 12-11-2025