Tacogeneradores HeavyDuty - Precisos y fiables hasta la cima

Los tacogeneradores para accionamientos de ferrocarriles de montaña y telesquís están sometidos a cargas enormes. Sin embargo, deben poder medir la velocidad de forma precisa y fiable. Por eso, los fabricantes apuestan por soluciones HeavyDuty de Baumer Hübner. ¿Qué debe aportar un tacogenerador para poder hacer frente a las duras condiciones en montañas nevadas?

Desde hace muchos años, el funicular conecta el lado tirolés de los Alpes con la cima del Zugspitze y transporta a cientos de personas a 2964 metros de altura a diario. Con una velocidad de 10 metros por segundo, el recorrido dura unos siete minutos y medio, accionado por dos motores eléctricos de 500 kW. El control de los distintos estados de conducción de las cabinas (lento, estacionario, hacia delante, hacia atrás, aceleraciones, alta velocidad y frenado) requiere una gran precisión y fiabilidad del sistema de regulación del número de revoluciones. Finalmente, la comodidad y la seguridad de los pasajeros ocupa el primer plano.

No obstante, los componentes están sometidos a condiciones duras: las condiciones ambientales se caracterizan por el viento, la lluvia y la nieve, en invierno hay temperaturas negativas de dos cifras y en verano grados sobre cero. Un buen ejemplo para el uso de tacogeneradores HeavyDuty de Baumer Hübner, en este caso el tacogenerador analógico TDP 0,2 LT, un sustituto especialmente robusto y también preciso de los tacogeneradores rotatorios. ¿Qué significa exactamente "HeavyDuty"?

HeavyDuty como compromiso de desempeño integral

"HeavyDuty" significa "altamente resistente". No obstante, para Baumer Hübner esto significa más que unas paredes de carcasa gruesas y protección contra la oxidación. HeavyDuty proporciona una amplia promesa de rendimiento de que los generadores de velocidad y los tacogeneradores harán su trabajo de forma fiable durante muchos años y de que nunca dejarán tirada a la compañía explotadora. Esto es un importante requisito previo precisamente para su uso en ferrocarriles de montaña. Para ello se deben cumplir algunos criterios:

Un factor muy importante es la robustez mecánica. Los tacogeneradores para accionamientos de funiculares deben poder resistir golpes, vibraciones y otras fuerzas en los ejes rotatorios durante periodos de tiempo prolongados sin perder funcionalidad. Al final la sustitución puede resultar cara, y no porque el tacogenerador sea caro, sino porque a menudo está montado en lugares de difícil acceso y la instalación está parada durante la sustitución. Una carcasa robusta con paredes sólidas es un buen comienzo, por eso la carcasa del TDP 0,2 LT está hecha de moldeado a presión de aluminio y el eje de acero inoxidable. El interior también se debe haber diseñado para ser resistente a golpes y vibraciones. Una disposición bidireccional del anclaje, hace que el eje del TDP 0,2 LT tenga una gran capacidad de carga radial y axial.

Un tacogenerador HeavyDuty también debe resistir el polvo, la suciedad y la humedad, por eso se proporciona una estanqueidad suficiente. Por eso la carcasa HeavyDuty tiene un buen sellado precisamente en los puntos neurálgicos (el eje y la conexión eléctrica). Adicionalmente, los materiales y los revestimientos adecuados proporcionan una protección contra la corrosión frente a los efectos del agua salada o los productos químicos.

Los tacogeneradores no contienen una electrónica y por eso son extremadamente resistentes ante posibles daños por campos electromagnéticos. Por eso no hay inconvenientes para su uso en las cercanías de cables conductores de corriente no apantallados. En ocasiones, debido a diferencias de tensión también puede fluir corriente a través del eje, la lubricación del cojinete se quema y se destruye. Un aislamiento eléctrico del interior de un tacogenerador HeavyDuty lo protege contra dichos efectos.

Además, no hay que olvidar que la precisión en caso de elevados pesos de HeavyDuty es una gran ventaja. Los tacogeneradores siempre deben enviar señales fiables para que sea posible un control y una regulación precisos de los accionamientos. Debido a esta información, el control detecta desviaciones del número de revoluciones en el accionamiento y puede intervenir. Los tacogeneradores HeavyDuty en instalaciones pesadas, como un ferrocarril de montaña, no pueden ser menos precisos que los tacogeneradores más pequeños. Precisamente por eso se ha puesto a prueba el TDP 0,2 LT y es extremadamente fiable. A 1000 rpm emite una señal de salida de 60 V; en caso de la máxima velocidad de giro operativa de 10 000 rpm hay disponibles hasta 600 V para el regulador del número de revoluciones.

Elevada precisión de la tensión del tacogenerador en todo el rango de revoluciones

La combinación clásica de conmutador de cobre y cepillos de grafito en los tacogeneradores hace mucho que se ha quedado desfasada. Las capas de óxido de cobre en el conmutador provocan resistencias de paso irregulares y, por tanto, una elevada ondulación de la tensión del tacogenerador, de modo que no se pueden detectar de forma precisa las velocidad de giro bajas. Sin embargo, las buenas propiedades de deslizamiento del grafito permiten al mismo tiempo una elevada duración de los cepillos. Para detectar velocidades de giro bajas, es mejor una combinación de conmutador de cobre y cepillos de plata y grafito, ya que los cepillos de metales nobles aplican una "pátina" conductora sobre el conmutador. Sin embargo, esta solución es susceptible frente a condiciones ambientales adversas, como aceite, grasa o aire salobre y con azufre. Bajo dichas condiciones no se forma una pátina, ya que las buenas propiedades de transferencia se pierden en todo el rango de revoluciones. Además, aumenta el desgaste, ya que los cepillos metálicos se desplazan directamente sobre el cobre.

LongLife® es el nombre que da Baumer Hübner a una tecnología patentada en 1987 para tacogeneradores que combina las propiedades positivas de los procedimientos mencionados entre sí y elimina sus propiedades negativas. En un procedimiento especial, Baumer Hübner incluye uno o dos carriles de plata macizos sobre la superficie del conmutador, en función del tipo de tacogenerador, que pueden ser estrechos debido a las corrientes relativamente pequeñas del tacogenerador. Por ejemplo, en el TDP 0,2 LT hay dos de estos carriles de plata disponibles. Esto garantiza que siempre hay una pequeña resistencia de paso constante incluso bajo condiciones duras. De esta forma, en el TDP 0,2 LT se obtiene un mayor rango de revoluciones detectable de ≤ 0,08 a 10 000 min-1 con una constante de tensión de 60 mV/min-1, estando limitado el número de revoluciones máximo tanto de forma mecánica como eléctrica. Para ello el TDP 0,2 LT facilita un rango dinámico de 1 : 125 000. En conjunto, los cepillos especialmente adaptados de Baumer Hübner y el conmutador LongLife proporcionan además una vida útil sin mantenimiento que supera incluso la vida útil de los cojinetes de bolas.

LongLife® también para telesquís

Los telesquís que transportan millones de esquiadores a las cumbres montañosas cada año presentan unos requisitos igual de exigentes para el control del accionamiento. En este caso, los fabricantes también apuestan por los tacogeneradores de eficiencia probada en múltiple usos, en aras de la seguridad de los pasajeros. Aseguran que el equipo usado también funciona de forma fiable cuando hay fuertes heladas, grandes nevadas y viendo helado. Para un arranque suave y velocidades de desplazamiento variables también son habituales hoy en día los accionamientos con número de revoluciones regulado en los telesquís. Desde hace décadas, el fabricante también emplea para ello tacogeneradores analógicos, como el GMP 1,0. Está conectado directamente con la rueda de cables de giro lento mediante un transformador Step-up y un accionamiento de rueda de cadena. De este modo se aísla del circuito regulador la marcha muerta en los engranajes del motor y se genera una señal del valor nominal del número de revoluciones incluso en condiciones ambiente duras. El GMP 1,0 también cuenta con un carril de plata doble para una resistencia de paso siempre baja y, por tanto, para un amplio rango de revoluciones detectable y una buena transmisión del valor de medición. Su diseño robusto y la compensación de temperatura de serie hacen que sea idóneo para el uso bajo las duras condiciones de las montañas nevadas.

El más de medio siglo de experiencia en tacogeneradores y generadores de velocidad muy resistentes permite a Baumer Hübner ofrecer un portfolio amplio de opciones fiables, precisas y duraderas, desde carcasas pequeñas hasta grandes generadores. Apoyan todas las interfaces analógicas y digitales relevantes y aportan todas las propiedades para resistir también los efectos adversos de forma duradera. Los ejemplos de aplicación del ferrocarril de montaña y el telesquí muestran de forma impresionante que para las exigencias elevadas, el original de la clase HeavyDuty es la elección correcta para los usuarios.

Grupo Baumer

El Grupo Baumer es uno de los principales fabricantes internacionales de sensores, codificadores, instrumentos de medición y componentes para el procesamiento automatizado de imágenes. Baumer combina tecnología innovadora y un servicio orientado al cliente en soluciones inteligentes para la automatización de fábricas y procesos y ofrece una gama única de productos y tecnología. Con alrededor de 2.700 empleados y plantas de producción, oficinas de ventas y representantes en 39 sucursales y 19 países, la empresa familiar siempre está próxima al cliente. Gracias a los altos estándares de calidad que mantiene de forma constante en todo el mundo y al alto grado de innovación, Baumer ofrece a sus clientes de numerosos sectores ventajas decisivas y un valor añadido mensurable. Más información en internet en www.baumer.com.