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SECCIÓN 3 – CHASIS Y BRAZOS DE TIJERA
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– Elevador JLG –
3-3
3.3 SISTEMA DE TRACCIÓN
Teoría de funcionamiento
Las armaduras (bobinados giratorios) de los motores de
transmisión energizados de manera independiente están
cableadas en paralelo a los terminales M1 y M2 (Sevcon)
y a los terminales -T y +B (ZAPI) del módulo de
alimentación. El terminal M1/+B siempre tiene el mismo
voltaje que el +B (voltaje de la batería cuando el
contactor de línea está cerrado) y permite al módulo
medir la corriente con la derivación interna (impedancia
extremadamente baja). El terminal M2/-T es impulsado a
tierra por los Transistores de efecto de campo de
semiconductor de óxido metálico (Metal Oxide
Semiconductor Field Effect Transistor, MOSFET) del
interruptor de la armadura (conectado al terminal -B).
Para ofrecer control de velocidad variable, los transistores
MOSFET de la armadura activan y desactivan frecuencias
elevadas (modulación por ancho de pulso; 16kHz). El ciclo
de trabajo (hora de activación y desactivación) varía para
controlar el voltaje aplicado a las armaduras. Cuando los
MOSFET están activados el 50% del período y
desactivados el 50%, se aplica a las armaduras,
aproximadamente, la mitad del voltaje de batería
disponible. Del mismo modo, los MOSFET están
continuamente activados (100% del ciclo de trabajo) para
aplicar todo el voltaje de batería disponible a las armaduras
(como cuando se conduce a velocidad máxima).
En lugar de imanes permanentes, los motores de
transmisión energizados de manera independiente
utilizan electroimanes (denominados bobinados de
campo), ubicados en la parte del estátor (no giratorio) del
motor. Los bobinados de campo son más convenientes
que los imanes permanentes, ya que el módulo de
alimentación puede ajustar el magnetismo del estátor
para lograr un óptimo rendimiento del motor. Para trepar
un terreno a velocidad baja, el módulo de alimentación
puede aplicar hasta 40 A a los bobinados de campo para
obtener mayor fuerza electromotriz. En terrenos
nivelados, el módulo de alimentación solo aplicará 14 A a
los campos para mayor velocidad de rotación y mejor
eficiencia eléctrica.
Los bobinados de campo también proporcionan inversión
de dirección para tracción. Cuando se conduce hacia
adelante, los interruptores 1 y 4 del MOSFET se activan
para aplicar potencial positivo a F2 y potencial de tierra a
F1. Cuando se conduce marcha atrás, los interruptores 2
y 3 del MOSFET se activan para aplicar potencial positivo
a F1 y potencial de tierra a F2. El módulo de alimentación
modula estos interruptores por ancho de pulso, a fin de
mantener una relación fija entre la corriente de campo y
de la armadura (también denominado mapa de campo).
Como ambas armaduras de 24 V están cableadas en
paralelo, los motores de transmisión intentarán girar a la
misma velocidad en todas las condiciones. Si una rueda
resbala, la rueda con tracción demandará más corriente y
reducirá ligeramente la velocidad (con carga). De este
modo, el sistema ofrece un control de tracción eficaz sin
una complejidad adicional.
Es fundamental que ambos motores de transmisión
reciban la misma cantidad de corriente de campo. De lo
contrario, una sola rueda empujará el vehículo (lo que
puede provocar el recalentamiento del motor y el
desgaste excesivo del neumático). El control de campo
independiente exigiría un módulo de alimentación más
complejo y los bobinados de campo paralelos exigirían
coincidencia de impedancia. Para mayor simplicidad, el
vehículo utiliza bobinados de campo de 12 V cableados
en serie, a fin de garantizar la adecuada distribución de la
corriente.
Montados en la parte trasera de los motores de
transmisión hay dos frenos de estacionamiento liberados
eléctricamente. El módulo de tierra activa los dos
electroimanes de 24 V cuando corresponde, a fin de
permitir el movimiento del vehículo. Los frenos de
estacionamiento pueden liberarse eléctricamente para
remolcar el vehículo ante una emergencia