Caracterización de un freno de corrientes de Eddy para simulación de fuerzas restrictivas en ciclo de prueba
DOI:
https://doi.org/10.26507/paper.4747Palabras clave:
dinamómetro de rodillos, dinámica longitudinal, freno de corrientes de Eddy, caracterización del frenoResumen
Cada año en el mundo ingresan nuevos vehículos al mercado mundial, en el 2022 se vendieron 74.8 millones de carros eléctricos y convencionales. Bajo un panorama mundial que busca la reducción de emisiones contaminantes y mejorar la eficiencia energética del sector, se vuelve importante contar con un método objetivo de cuantificar el consumo y emisiones generadas por la operación de los vehículos. Para este propósito, agencias internacionales han creado protocolos de prueba para reproducir ciclos de conducción con cambios de velocidad estandarizados, como el WLTP y el americano FTP-75. En un dinamómetro de rodillos en condiciones de laboratorio es complejo reproducir todas las condiciones reales que afectan el desempeño del vehículo, con lo cual los resultados sobre el banco de prueba pueden diferir de los ocurridos en carretera. Tradicionalmente, el consumo de un vehículo es aproximado a través de un modelo de dinámica longitudinal que cuantifica las fuerzas que se oponen al movimiento, este incluye las fuerzas de inercia, de resistencia a la rodadura, de resistencia aerodinámica y del gradiente de inclinación. El movimiento del vehículo se genera a partir de que se puedan vencer estas fuerzas opositoras que no están presentes de manera natural en el laboratorio. En el dinamómetro de rodillos paralelos del Laboratorio de Pruebas Dinámicas y automotrices de la Universidad Tecnológica de Pereira se realizan ensayos donde el movimiento es generado desde el vehículo para evaluar el desempeño sin aplicar fuerzas restrictivas. El objetivo de la presente investigación es simular las fuerzas de oposición en un ciclo de prueba estándar con base al modelo de dinámica longitudinal a partir de la actuación del freno de corrientes de Eddy y un motor AC. Para ello, se caracterizó el freno junto con su sistema de control. Se utilizó una galga de peso ubicada a una distancia fija del eje para las mediciones. Primero, con el dinamómetro en estado estático, se determinó la relación entre la fuerza ejercida en el punto de la galga y el voltaje medido. Luego, se evaluó la respuesta de la galga ante diferentes fuerzas de frenado generadas por el vehículo, activando el freno de corrientes de Eddy desde 0 V y aumentando la tensión en incrementos de 0.1 V. Finalmente, el análisis de estos resultados permitió mapear el voltaje de control para generar un par de torsión deseado sobre el eje del rodillo del dinamómetro.
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