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CCDMITSUI 1-1 Capitulo 1 Circuito de propulsión principal 1.1 Tracción eléctrica ¿Cuál es el origen de la tracción eléctrica? La tracción eléctrica es una alternativa que se mostró por primera vez en la Exposición Industrial de Berlin con una demostración impresionante de poder de arrastre. Locomotora eléctrica para la Exposición Industrial de Berlín de 1879 Si bien la locomoción con máquinas a vapor es mas antigua, la electricidad mostraba ya en esos tiempos las ventajas de tamaño, eficiencia y limpieza. ¿Como es evolución de la tracción eléctrica en camiones? La tracción eléctrica aplicada a los camiones ha seguido la evolución del control de velocidad de los motores eléctricos, es decir de los variadores de velocidad DC/AC. Variadores AF-300 Mini (AC) y DV300 (DC) de GE El punto de quiebre de la tecnología del control de la velocidad además de los problemas que cada tipo de motor tiene para el control de velocidad, ha sido sin lugar a dudas la aplicación de los semiconductores a los circuitos de potencia y luego la invención del microprocesador.

Cap.1 Circuito de Propulsion Principal VVV

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Capitulo 1

Circuito de propulsión principal

1.1 Tracción eléctrica

¿Cuál es el origen de la tracción eléctrica?

La tracción eléctrica es una alternativa que se mostró por primera vez en la Exposición Industrial

de Berlin con una demostración impresionante de poder de arrastre.

Locomotora eléctrica para la Exposición Industrial de Berlín de 1879

Si bien la locomoción con máquinas a vapor es mas antigua, la electricidad mostraba ya en esos

tiempos las ventajas de tamaño, eficiencia y limpieza.

¿Como es evolución de la tracción eléctrica en camiones?

La tracción eléctrica aplicada a los camiones ha seguido la evolución del control de velocidad de

los motores eléctricos, es decir de los variadores de velocidad DC/AC.

Variadores AF-300 Mini (AC) y DV300 (DC) de GE

El punto de quiebre de la tecnología del control de la velocidad además de los problemas que

cada tipo de motor tiene para el control de velocidad, ha sido sin lugar a dudas la aplicación de

los semiconductores a los circuitos de potencia y luego la invención del microprocesador.

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Aplicaciones de dispositivos electrónicos de potencia, diagrama Potencia-Frecuencia

La figura anterior muestra la dependencia del tipo de semiconductor con la potencia y frecuencia

de utilización, esto se refleja por ejemplo en la tecnología empleada en los camiones 930E-3/4.

¿Cuál es la relación entre los camiones y los dispositivos electrónicos de potencia?

En el caso de los camiones Komatsu las diversas tecnologías empleadas en el control electrónico

de los motores de tracción con las desarrolladas en electrónica de potencia es similar, aunque no

han seguido el ritmo de todos los nuevos dispositivos que aparecieron en el mercado.

Dispositivos electrónicos de potencia aplicados a los camiones eléctricos Komatsu

Motores DC - Tiristores

Motores AC – GTO’s

Motores AC – IGBT’s

Camiones 630E/730E/830E

120Tn – 180Tn – 240Tn

Camiones 830E/930E/1-2-3

320Tn

Camiones 930E-4

320Tn – 360Tn

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Entre el lanzamiento al mercado del GTO (1970 General Electric) y del IGBT (1990) se

encuentra por ejemplo el IGCT (1997 Siemens) que es una mejora del GTO.

¿Cual es la capacidad de los camiones eléctricos?

Desde las primeras 120 Toneladas de capacidad de carga, el tonelaje se ha ido incrementando

casi a la par con los nuevos descubrimientos en la electrónica de potencia.

Camión 730E de 180 Toneladas

Curiosamente uno de los puntos críticos en el diseño de nuevos modelos son las llantas. Es cada

vez mas problemático encontrar los materiales capaces de soportar los enormes esfuerzos

mecánicos y el desgaste que ocasiona el transporte de grandes cargas.

Camión 830E de 240 Toneladas

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Camión 930E-3 de 320 Toneladas

¿Qué otras innovaciones se están desarrollando en la tecnología de los camiones?

La automatización ha tomado también el control de la operación del camión. Komatsu tiene en la

actualidad el modelo autónomo o robotizado en pruebas de campo en la mina Radomiro Tomic

en Chile y pronto estará operando la mina “Gaby” en el mismo país con 15 camiones autónomos.

Lo que viene, tentando un pronóstico, es naturalmente camiones de mayor tonelaje con motores

eléctricos AC empleados mas eficientemente y con sofisticados circuitos y programas que

redundarán en un mejor rendimiento.

Tranvía eléctrico trifásico AEG ,1903

Este desarrollo puede ser afectado por el agotamiento de los combustibles fósiles pero queda la

alternativa de volver a los orígenes de este tipo de tracción, la alimentación desde el exterior con

líneas eléctricas, de manera similar al recordado tranvía.

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1.2 La propulsión eléctrica de los camiones

¿Cómo es la propulsión eléctrica de los camiones?

El poder de la tracción eléctrica se consigue al aplicar un motor eléctrico en cada rueda posterior.

Este sistema y los circuitos de potencia involucrados se denominan Sistema de Propulsión

Principal.

Rueda motorizada camión 830E, motor DC

El cambio del tipo de motor ha originado también mejoras en el sistema mecánico como el de la

posición de los mandos finales, mas accesibles en los modelos AC para el personal de

mantenimiento.

Rueda motorizada, camión 930E, motor AC

El circuito de propulsión esta compuesto por el alternador y los motores de tracción en sus dos

tipos DC-AC además de los circuitos de control de potencia y medición.

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1.3 El sistema hidráulico de los camiones

¿La hidráulica empleada en los camiones también ha evolucionado como con la tecnología

electrónica?

Los sistemas hidráulicos de los camiones han sufrido modificaciones en los camiones, aunque

estas no han sido muy fuertes respecto al sistema, por ejemplo de los 730E.

Frenos tipo caliper del camión 730E

El cambio mas notorio es en el tipo de freno empleado en los 930E. El incremento de la carga ha

ocasionado que se opte por frenos de servicio húmedos modificando esto la disposición de

componentes del motor de tracción.

Motor de tracción con frenos de servicio húmedos, camión 930E-4

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¿Hay otras modificaciones?

También es notoria la independizacion del circuito de dirección y frenos con el sistema de

levante, cosa que no ocurría con los 730E donde se produce la interconexión de ambos sistemas

en ciertos casos a través de la válvula de descarga (Unloader valve).

Diferencia entre los sistemas hidráulicos de los camiones 730E y 830E/930E

Otras modificaciones las podemos encontrar con el agregado de nuevas válvulas (Dual relay) y

la sustitución de otras (Múltiple de frenos).

No hay innovaciones en el tipo de electro válvulas que se emplean en todas las generaciones de

los camiones.

Los sistemas hidráulicos no son considerados en este trabajo excepto en lo concerniente a las

electro válvulas. No por ello dejan de tener la importancia que debe considerarse para la

comprensión total de la máquina.

Sistema de

dirección y frenos

Sistema de levante

Unloader valve 830E

930E

730E