Komatsu est pionnier dans le domaine de la technologie SR (réluctance commutée) appliquée aux engins de terrassement.

Il y a plus de vingt ans que nous avons introduit la technologie SR dans nos chargeuses de surface sur pneus et nous sommes passés à un niveau supérieur de technologie avec notre système de stockage profond d’énergie KESS (système de stockage d’énergie cinétique). Le système d'entraînement hybride SR capte et utilise l’énergie régénérée, ce qui permet d'obtenir une réduction de la consommation globale de carburant de l’engin pouvant atteindre 45 %. Le système KESS fournit une plus grande capacité de stockage d’énergie régénérée qui s’ajoute à celle du moteur pour augmenter l’accélération. On peut ainsi réduire les effets de retard de surcompression du moteur et améliorer de manière importante les durées des cycles tout en réduisant les émissions du moteur diesel.

Comprendre le fonctionnement de la technologie SR

Le processus de capture de l’énergie régénérée commence quand l’énergie du moteur diesel est transformée en énergie électrique par un générateur SR, alimentant ainsi les moteurs qui font tourner les roues. Quand l’opérateur relâche la pédale d’accélérateur, le débit de diesel s’interrompt mais la quantité de mouvement de l’engin fait que les moteurs continuent à tourner. Les moteurs deviennent alors des générateurs et fournissent de l’énergie au système KESS. Quand l’opérateur appuie à nouveau sur la pédale, le système KESS restitue l’énergie stockée en même temps que le moteur diesel fournit sa propre énergie. Le résultat est équivalent à un moteur de 400 cv épaulé par un autre moteur de 550 cv.

Pour y parvenir, nos ingénieurs ont étudié le stockage d’énergie des supercondensateurs et celui des batteries. Comparée aux autres technologies de moteurs, la capacité de haute vitesse de l’entraînement hybride SR a rendu le stockage d’énergie cinétique à la fois possible et plus avantageux par rapport aux autres dispositifs de stockage d’énergie. 

Une conception de l’ensemble rotor-stator qui augmente le couple

La conception du système d’entraînement hybride SR garantit qu’il y a toujours des lobes du rotor qui s’approchent ou s’éloignent des bobines du stator immobile, ce qui augmente le couple.

Points forts du rotor :

  • Moins de contraintes dues aux chocs sur l’engrenage et un rapport couple/inertie élevé qui entraîne une réponse plus rapide
  • Fréquence de commutation plus basse que dans les systèmes CA qui entraîne une durée de vie plus longue de l’électronique de puissance et de l’isolation du moteur
  • Conception simple et robuste constituée d’un empilement de lamelles d’acier électriques
  • Pas de bobinage, de barres de rotor, d’aimants ou de contacts d’aucune sorte
  • Fonctionnement sans échauffement puisque les pertes sont concentrées dans le stator.

Points forts du stator :

  • Spires terminales courtes qui permettent un rapport couple/volume très élevé pour un entraînement électrique
  • Bobines enroulées indépendamment n’ayant aucune zone de chevauchement
  • Bonne gestion thermique puisque les pertes sont facilement dissipées par la circonférence externe

Incorporée dans de nombreuses gammes de produits

Notre technologie SR est maintenant incorporée dans de nombreuses gammes de produits :

  • Pelles hybrides
  • Chargeuses de surface sur pneus Gen 2
  • Chargeuses hybrids

Des millions d’heures d’expérience opérationnelle

Bénéficiant de plusieurs dizaines d’années d’expérience, nous avons maintenant plus de 150 chargeuses de surface sur pneus qui utilisent le système SR dans le monde. Ce qui fait des millions d’heures cumulées de fonctionnement et des dizaines de milliers d’heures de fonctionnement des composants individuels.

En nous appuyant sur notre expérience, nous avons développé des algorithmes de commandes SR de pointe pour optimiser l’efficacité du transfert du couple vers le sol, du contrôle du dérapage des roues pour minimiser l’usure des pneus et pour réduire de façon notable la quantité de carburant utilisée. Nous avons également incorporé des dizaines d’années de connaissances en matière de conception de moteur de traction pour le travail minier pour garantir la robustesse de la conception de nos moteurs et de nos générateurs ainsi que leur fiabilité et leur capacité à durer longtemps dans l’environnement difficile de la mine.