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Historia y Explicación sobre el funcionamiento de los trenes - Pantógrafo- Rectificador-Frenos

El tren es un medio de transporte de pasajeros y mercancias que se desplaza por una vía. El tren marcó un punto de inflexión en la evolución del mundo. Trayectos que solían precisar de varios días para ser recorridos, con su invención pudieron ser cubiertos en horas.

Todo ese maravilloso paisaje que corre fuera de la ventanilla, las mil y una historias de compañeros de viaje, o las antiguas estaciones construidas para asombrar a los viajantes; la fascinación por el tren ha inspirado a escritores, cantantes, películas, y la fantasía de todos nosotros.

En este video os detallaremos el funcionamiento del tren, através del viaje realizado por el administrador delegado de JAES, desde la ciudad de Milan hasta llegar a Palermo a través del estrecho de Messina sin bajar del tren.
¿Conoces el procedimiento para hacer pasar el tren por el estrecho? En este video lo vas a entender.

En Milan, el administrador delegado de JAES sube en un tren de alta velocidad, también llamado tren eléctrico.

Existen varios tipos de tren. Locomotora de vapor, Locomotora diésel, Locomotora eléctrica, trenes de alta velocidad, o los trenes de levitación magnética (de tipo Maglev). Los primeros trenes eléctricos tienen origen en los años 20 del siglo pasado, y ya por aquel entonces tenían que hacer frente a situaciones complicadas. Hoy día siguen siendo concebidos con principios similares.

A diferencia de los trenes de vapor, o los diésel; los trenes de tracción eléctrica no transportan el combustible ni el agua a bordo, en cambio se nutren de electricidad producida a centenares de kilometros de distancia, de una manera muy similar a como te explicamos en el video sobre el funcionamiento del transformador.

La energía eléctrica proviene de una central eléctrica mediante la línea aérea de contacto que por lo general abastece corriente alterna de 25 kilovoltios. El tren se conecta a dicha línea aérea através de un pantógrafo, la parte donde se produce el roce está compuesta de un material más blando que el alambre, generalmente de grafito. La línea aérea está desplegada en zig-zag de modo a que la parte de roce del pantógrafo se consuma de forma uniforme.

La tensión tomada de la línea aérea de contacto, pasando por el circuito de transformación, cierra el circuito en los carriles através de las escobillas en el eje de las ruedas metálicas.

Los circuitos de tranformación y rectificación, modifican los parámetros de la potencia eléctrica tomada de la línea, de manera que los inversores de abordo, puedan generar una corriente trifásica modulada, en función de la potencia que haya que transferir a las ruedas, para lograr la potencia mecánica de tracción necesaria.

Un Inversor adicional llamado “auxiliar” abastece la corriente necesaria para la maquinaria de abordo. Hablamos por ejemplo de:
• Ventiladores de refrigeración para hacer bajar la temperatura de los transformadores y de los motores.
• Acumuladores que tienen que estar siempre cargados de cara a la fase de puesta en marcha y para la electrónica esencial, incluso en ausencia de alimentación.
• Compresor, una pieza muy importante, porque suministra el aire comprimido, la principal fuente de energía para las funciones elementales de un tren.

Esta energía se utiliza para el alzamiento de los pantógrafos, como también la apertura de las puertas, el control de la suspensión, el funcionamiento de los limpiaparabrisas, o incluso para el funcionamiento del equipo de granallado que va dejando caer arena sobre la vía, por debajo de las ruedas motrices de manera a crear una mayor adherencia en situaciones críticas.

Además, se emplea sobretodo para el funcionamiento de los frenos, éstos operan de manera contraria a los frenos de los automóbiles. El aire comprimido mantiene abiertos los frenos, y al hacer disminuir la presión se cierran oprimiendo. Están colocados en todos los vagones y funcionan al mismo tiempo. De esta forma, en caso que hubiese pérdidas en la instalación del aire comprimido, el tren simplemente se frenaría por sí solo. Ahora, el tren se para en Roma, a escasos pasos del Coloseo. Aquí el administrador delegado de JAES cambia de tren, y sube en uno dotado con una locomotora eléctrica con sus respectivos vagones de pasajeros.

La diferencia principal entre un tren de alta velocidad con un tren eléctrico es su locomotora. La locomotora es la parte del tren que incluye el mecanismo de rodadura, la estructura principal conectada al mecanismo de rodadura, y, los motores de tracción.
Puedes encontrar más información sobre el funcionamiento del motor asíncrono trifásico mirando nuestro video precedente.
Normalmente un tren de alta velocidad está diseñado de manera que dos vagones contíguos estén apoyados sobre un único mecanismo de rodadura, mientras que los motores están distribuidos por todos los vagones, formando así una composición compleja. Así pues, para montar todos los vagones hay que lidiar con mucho trabajo y requiere mucho tiempo. A este tipo de composición se le llama “Formación Fija”.

En cambio, en una locomotora eléctrica, los motores están situados solo en la susodicha locomotora. Esta puede tener muchos mecanismos de rodadura, y puede tener diferentes niveles de potencia. Por otro lado, cada vagon dispone de dos mecanismos de rodadura, lo que permite que en cualquier estación se pueda desenganchar los vagones en muy poco tiempo. Todo esto supone una ventaja de operativa y para cambiar cualquier componente en caso de avería. Le llamamos Formación Libre.

También es muy interesante la diferencia entre la electrificación con corriente alterna de 25 kilovoltios, usada para las líneas de alta velocidad, y la electrificación con corriente continua de 3 kilovoltios de las líneas tradicionales. A causa de motivos históricos, justo hasta la llegada de la electrónica, resultaba muy difícil convertir la corriente según necesidades de uso, como por ejemplo la potencia necesaria para la puesta en marcha, la velocidad máxima, o la carga máxima.

Entonces, para optimizar el funcionamiento del motor de tracción, se optó por la tensión de 3 kilovoltios corriente continua en locomotoras con 12 motores sobre tres mecanismos de rodadura.
Como podemos observar, mediante estas piezas se pueden alterar las configuraciones de los motores en la locomotora, como si se tratara de las marchas de un automóbil, incrementando el par motor o la velocidad. En teoría se puede usar la misma tensión, todavía hoy día bien extendida por toda italia, para la tracción de los trenes de alta velocidad que disponen de un sistema multitensión con control de la tracción através de inverters. En parte, sucede de esta forma en algunos tramos de 3 kilovoltios de corriente continua.

El estándar del futuro será el 25 kilovoltios de corriente alterna monofásica, incluso para los trenes convencionales, que se convierte aborde en tensión trifásica para alimentar mediante los drivers inverters a los motores. Con un mejor rendimiento en comparación de los de corriente continua.

En estos momentos el tren pasa por Nápoles, desplazándose cerca del mar y contemplando de lejos el Vesúvio.

JAES, comprometida desde hace más de diez años en el sector de los suministros industriales, es el socio de referencia para algunas de las más importantes compañías pertenecientes al mundo de la industria ferroviaria. JAES ofrece su soporte técnico en referencia a toda la componentística necesaria durane el proceso de fabricación de estos maravillosos vehículos.

Al llegar al estrecho de MESSINA nos encontramos con el mar, pero el administrador JAES necesitará cruzarlo para llegar a Sicilia. Aquí tiene lugar un acontecimiento único en este sector, el tren y sus vagones se separan y embarcan en el navío siguiendo un trayecto específico. El embarco del tren tendrá lugar en la proa del navío, ésta se abre y se conecta muy cuidadosamente un puente equipado con vías que es manejado mediante dispositivos de alzamiento e inclinación. Unas locomotoras especiales embarcan los vagones y los cargan de forma simétrica en loas vías de abordo con la finalidad de evitar el desequilibrio de la carga del navío y una inclinación atípica.

Ahora ya estamos en Sicilia, en el puerto de Messina. Se procede a montar de nuevo el tren para partir hacia Palermo. Tras este largo viaje, el administrador delegado de JAES llega finalmente a las oficinas de nuestra sede en la encantadora ciudad de PALERMO.

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