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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