Komatsu es pionero en la incorporación de la tecnología de reluctancia conmutada (Switched Reluctance, SR) a sus vehículos para movimiento de tierra.

Hemos integrado la tecnología de reluctancia conmutada a nuestros productos de cargador sobre neumáticos para minería de superficie hace ya más de dos décadas, y hemos logrado llevar esta tecnología a un nivel totalmente nuevo con nuestro Sistema de almacenamiento de energía cinética (Kinetic Energy Storage System, KESS) de ciclo profundo. El sistema de propulsión híbrida SR captura y reutiliza energía regenerada, lo cual reduce el consumo general de combustible de la máquina hasta en un 45 por ciento. La unidad KESS ofrece una capacidad de almacenamiento mayor para la energía regenerada que permite suplementar la potencia de los motores para aumentar la aceleración de la máquina, lo cual reduce el efecto de retardo del turbo del motor, mejora considerablemente los tiempos de los ciclos y reduce el nivel de emisiones del motor diésel.

Cómo funciona la tecnología SR

El proceso para recuperar la energía regenerada comienza con la conversión de energía diésel en energía eléctrica a través de un generador SR, el cual suministra potencia a los motores para hacer mover las ruedas. Cuando el operador comienza a levantar el pie del acelerador, se interrumpe la demanda de energía diésel, pero el momento de la máquina mantiene la rotación de los motores. En este punto, los motores se transforman en generadores, y alimentan el sistema KESS. Cuando el operador vuelve a presionar el pedal, el sistema KESS aporta la energía almacenada y, al mismo tiempo, el motor suministra energía diésel. El resultado es el equivalente a un motor de 400 hp reforzado con 550 hp adicionales.

Para hacer esto posible, nuestros ingenieros investigaron sistemas de almacenamiento de energía de ultracapacitores y baterías de almacenamiento. En comparación con otras tecnologías de motores, la capacidad de alta velocidad del sistema de propulsión híbrida SR hizo que el almacenamiento de la energía cinética de este sistema fuese posible y preferible a otros dispositivos de almacenamiento de energía. 

El diseño de rotor/estator ofrece un nivel mayor de torque

El sistema de propulsión híbrida SR garantiza que siempre haya un lóbulo del rotor acercándose o alejándose de las bobinas fijas del estator, creando un mayor torque.

Aspectos destacados del rotor:

  • El menor esfuerzo por impacto en los engranajes y alta relación torque-inercia se traduce en una respuesta más rápida.
  • Menor frecuencia de conmutación en comparación con sistemas AC, que prolonga la vida útil de la aislación del motor y los componentes electrónicos de potencia.
  • Diseño simple y robusto formado por una pila de láminas de acero eléctricas.
  • Sin bobinas, barras de rotor, imanes o contacto de ningún tipo.
  • Funcionamiento en frío; las pérdidas se concentran en el estator.

Aspectos destacados del estator:

  • El giro del extremo corto permite obtener una alta relación torque-volumen para el impulsor eléctrico.
  • Las bobinas de devanado independiente no tienen áreas de superposición.
  • Buena administración térmica; las pérdidas se disipan fácilmente a través de la circunferencia exterior.

Incorporación en múltiples líneas de productos

Nuestra tecnología SR ahora forma parte de múltiples líneas de productos:

  • Palas híbridas
  • Cargadores sobre neumáticos Gen. 2 para minería de superficie
  • Cargadores híbridos

Millones de horas de experiencia operacional

Gracias a décadas de experiencia, actualmente tenemos más de 150 cargadores sobre neumáticos para minería de superficie en todo el mundo que utilizan la tecnología SR. Esto significa millones de horas combinadas de operación y decenas de miles de horas de funcionamiento de componentes individuales.

Basándonos en esta experiencia, hemos desarrollado algoritmos de control avanzados del sistema SR que optimizan su eficiencia de aplicación de torque de tracción al suelo, permitiendo controlar el derrape de las ruedas a fin de minimizar el desgaste de los neumáticos y reducir considerablemente el uso de combustible. También hemos incorporado décadas de conocimiento en el diseño de motores de tracción para minería a fin de garantizar que los diseños de nuestros motores y generadores sean robustos, confiables y aptos para ofrecer una larga vida útil en el exigente entorno de trabajo de una mina.