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INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL
ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA MECÁNICA Y ELÉCTRICA
“ESIME ZACATENCO”
Departamento de ingeniería eléctrica
SISTEMA DE CONSERVACIÓN Y MANTENIMIENTO DEL
Transporte ELÉCTRICO TROLEBÚS-SERIE 4700
Tesis
Que para obtener el título de ingeniero
electricista
Presenta
Juan Silverio campos acosta
Asesores
Ing. enrique Galindo Ibarra
Ing. José Antonio Martínez Hernández
México, d.f.
Febrero 2011
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GRACIAS
Gracias a dios y a todas las personas que hicieron posible este trabajo y muy en
particular a mi madre gracias por todo.
La vida es tan corta, que es una tontería desperdiciarla en cosas banas y sin importancia.
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INTRODUCCIÓN
Uno de los ámbitos de incidencia de la Ingeniería Eléctrica es en el contexto de los sistemas de transportes
eléctricos, toca a los ingenieros electricistas participar en el diseño e implementación de proyectos de
generación, distribución, transformación y utilización de la energía y de manera particular en lo que
corresponde a la distribución, conversión y verificación de uso de la energía en los transporte eléctricos; por
su magnitud la Ciudad de México constituye la parte más relevante en estos desarrollos.
Producto de la oportunidad que se ha tenido, como ingeniero, en la realización de mi servicio social, en el
Sistema de Transportes Eléctricos de la Ciudad de México, nace la propuesta de establecer un proceso
estructurado para el mantenimiento del trolebús modelo 4700; toda vez que, los mantenimientos que hasta la
fecha se aplican se ubican en la parte correctiva de las fallas y no como parte de un todo integral que incluya
la parte preventiva y predictiva. De ahí se conforma la idea de aprovechar esta participación para que dicha
propuesta se conforme como un trabajo de tesis a fin de concluir satisfactoriamente la carrera de Ingeniero
Electricista, por parte del suscrito.
En este sentido esta tesis se estructura primero estableciendo la evaluación historia de cómo ha ido cambiando
el modo de la trasportación en la ciudad de México, desde el México prehispánico hasta hoy en día, a si
mismo los cambios de estos transportes, también
conocer que estos medios de transportes son muy
importantes para esta ciudad.
En el capítulo II se describe el sistemas de alimentación para este medio de trasporte, así como también los
elementos mecánicos y eléctricos por los que llega la energía a él, los niveles de alimentación para que
funcione óptimamente.
En el capítulo III se dan a conocer los aspectos más generales de la electrónica su función de ellos, así mismo
se conocerá el modo de cómo estos elementos controlan el encendido y apagado del motor para
funcionamiento del trolebús, también los modos de control llamado Chopper y el sistema de frenado de este.
En este capítulo IV se puntualiza el proceso de actividades propuestas para la conservación del trolebús serie
4700, asi tambien conocer los tipos de fallas que se presentan y sus porcentaje de estas, veremos el proceso
por el cual se debe de pasar para la revision de las fallas, conocer la área responsable de la reparación de los
elementos eléctricos, electrónicos y electromecanicos que componen al trolebús serie 4700, veremos los
modulos sus caracteristicas y el proceso para su mantenimiento.
En el capítulo V veremos el estudio económico, parte importante para conocer los costos del mantenimiento,
asi como de cada módulo, es proporcionar un medida de costo.
Finalmente se concluye con una sintesis, a manera de conclusión de la presente tesis.
~ III ~
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OBJETIVO
Establecer una propuesta de mantenimiento del transporte eléctrico trolebús, serie 4700 basada en la
estructura de proceso integral para sistematizar la evaluación, prevención y reparación que permita mejorar el
servicio, la conservación y optimizar tiempos de estancia para reducir costos.
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ÍNDICE GENERAL
CAPÍTULO I Antecedentes del trolebús en la ciudad de México
1.1-Evolución del transporte en la Ciudad de México
1.2.-Trolebús
1.2.1.-Antecedentes históricos del trolebús en México
CAPÍTULO II Sistema de distribución de la energía
2.1.-Sistema eléctrico del trolebús
2.2.-Línea elevada
2.3.-Características de la catenaria
2.4.-Aparatos de interrupción
2.5.-Principios generales de protección
2.6.-Funcionamiento del trolebús
2.7.-Construcción general
2.8.-Trolebús serie 4700
CAPÍTULO III Dispositivos electrónicos de control
3.1.- Conceptos generales
3.2.-Concepto de resistencia
3.3.-El condensador
3.4.-La bobina
3.5.-La fuente de alimentación
3.6.-Diodo
3.7.-Tiristor
3.8.-Tiristores Auto Desactivables
3.9.-IGBT
3.10.-Concepto de Modulación por ancho de pulsos (PWM)
3.11.-Tipos de Convertidores DC – DC
3.12.-Tipos de frenados
3.13.-Medición de diodos y transistores
CAPÍTULO IV Proceso de mantenimiento y conservación del trolebús serie 4700
4.1.-Mantenimiento (definición)
4.2.-Tipo de mantenimiento
4.3.-Porcentaje de fallas que presentan los trolebuses
4.4.-Proceso de reparación o revisión de los trolebuses modelos 4700
4.4.1.-Proceso
4.5.-Laboratorio de Electrónica
4.5.1.-Prueba a elementos
4.6.-Hojas de inspección de los módulos
4.7.-Proceso de revisión de los módulos del trolebús serie-4700
CAPÍTULO V Estudio económico
5.1.-Estudio de costo
5.2.-Costo del proceso de mantenimiento preventivo
5.3.-Costos generales
5.4.-Costo de ingeniería
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CONCLUSIONES GENERALES Y RECOMENDACIONES
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GLOSARIO
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REFERENCIAS
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ANEXOS
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ÍNDICE DE FIGURAS
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Fig. 1.-Canoas para navegar y ondas en tierra firme.
Fig. 2.-Ciudad azteca.
Fig. 3.-Carro de alquiler.
Fig. 4.-Ferrocarril de vapor.
Fig. 5.-Elektromote de Ernst Warner von Siemens.
Fig. 6.-Primeros tranvías.
Fig. 7.-Tranvías serie Cero.
Fig. 8.-Ciudad de México en 1909.
Fig. 9.-Trolebús modelo Westram.
Fig. 10.-Trolebús en la época de los 50s y 60s.
Fig. 11.-Rehabilitación, restauración y mantenimiento de trolebuses.
Fig. 12.-Eje vial Lázaro Cárdenas.
Fig. 13.-Trolebús serie 44 rehabilitado.
Fig. 14.-Trolebuses serie 9000.
Fig. 15.-Parque vehicular.
Fig. 16.-Diagrama de subestación.
Fig. 17.-Diagrama de la línea elevada.
Fig. 18.-Distancia interpostal.
Fig. 19.-Herraje para ménsulas.
Fig. 20.-Tendido del cable alimentador.
Fig. 21.-Instalación del cable trolley.
Fig. 22.-Poste.
Fig. 23.-Suspensión.
Fig.-24.-Dibujo de cambio de la línea elevada (quebradora).
Fig. 25.-Aislador.
Fig. 26.-Catenaria en poste.
Fig. 27.-Catenaria con condiciones mecánicas y eléctricas.
Fig. 28.-Constitución de los soportes.
Fig. 29.-Antivbalances.
Fig. 30.-Brazo de sujecion.
Fig. 31.-Aisladores.
Fig. 32.-Cables de alimentación.
Fig. 33.-Alambre de contacto.
Fig. 34.-Soleras.
Fig. 35.-Closter.
Fig. 36.-Quebradora.
Fig. 37.-Elementos mecánicos de tracción.
Fig. 38.-Corte y partes de un retriver.
Fig. 39.-Partes del trole.
Fig. 40.-Circuito de potencia (encendido).
Fig. 41.-Circuito de potencia (frenado reostatico).
Fig. 42.-Disposición de los elementos.
Fig. 43.-Grafica de un elemento resistivo.
Fig. 44.-Grafica de una resistencia y su símbolo.
Fig. 45.-Símbolo y esquema de un capacitor.
Fig. 46.-Símbolo de una bobina y sentido de I y V.
Fig. 47.-Diagrama a bloques de una fuente de alimentación lineal.
Fig. 48.-Diagrama a bloques de una fuente conmutada.
Fig. 49.-Diodo.
Fig. 50.-Características del diodo.
Fig. 51.-Tiristor o SCR.
Fig. 52.-Tiristor a partir de transistores.
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Fig. 53.-Característica del tiristor.
Fig. 54.-Símbolo de los diferentes tiristores auto Desactivables.
Fig. 55.-Foto de un GTO.
Fig. 56.-Característica del tiristor auto Desactivables.
Fig. 57.-Símbolo esquema y foto de un IGBT.
Fig. 58.-Característica del IGBT.
Fig. 59.-Ejemplo de modulación por ancho de pulso para un motor de CC.
Fig. 60.-Tensión medida sobre la carga.
Fig. 61.-Esquema de un chopper reductor o tipo "A".
Fig. 62.-Esquema de un chopper elevador o tipo "B".
Fig. 63.-Esquema del chopper tipo "C".
Fig. 64.-Esquema de un chopper tipo "D".
Fig. 65.-Esquema del chopper tipo "E".
Fig. 66.-Esquema del frenado regenerativo.
Fig. 67.-Esquema de este tipo de frenado Reostático.
Fig. 68.-Grafica de fallas.
Fig. 69.-Diagrama de proceso de falla del trolebús.
Fig. 70.-Reparación de frenos.
Fig. 71.-Prueba de Chopper de campo.
Fig. 72.-Prueba de Banco de capacitores.
Fig. 73.-Forma grafica del transductor.
Fig. 74.-Transformador de pulsos.
Fig. 75.-Chopper de campo.
Fig. 76.-Banco de condensadores.
Fig. 77.-Rejilla completa.
Fig. 78.-Banco de fuentes de alimentación.
Fig. 79.-Unidad de relevación FC-621A.
Fig. 80.-Tarjeta amplificadora.
Fig. 81.-Conjunto de diodo MS 1567.
Fig. 82.-Panel de relevación para convertidor.
Fig. 83.-Control de armadura.
Fig. 84.-Transductor de frenado.
Fig. 85.-Transductor de aceleración.
Fig. 86.-OVCRF.
Fig. 87.-UM-S936.
Fig. 88.-UM-1306.
Fig. 89.-Motor de tracción.
Fig. 90a.-Entre armadura y motor.
Fig. 90b.-Entre bobina principal y motor.
Fig. 91.-Entre armadura y bobina principal.
Fig. 92.-Transformador de pulsos.
Fig. 93.-Chopper de campo.
Fig. 94.-Banco de condensadores.
Fig. 95.-Rejilla completa.
Fig. 96.-Banco de fuentes de alimentación.
Fig. 97.-Unidad de relevación FC-621a
Fig. 98.-Tarjeta amplificadora.
Fig. 99.-Conjunto de diodos MS 1567.
Fig. 100.-Relevación para convertidor.
Fig. 101.-Control de armadura.
Fig. 102.-Traductor de frenado.
Fig. 103.-Traductor de aceleración.
Fig. 104.-OVCRF.
Fig. 105.-Contactor electromagnético UM-S936 (LB3, CAC).
Fig. 106.-Contactor electromagnético UM-1306 (LB1, LB2, LB4, BK).
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Índice de tablas
Tabla. 1.-Flota vehicular de trolebuses.
Tabla. 2.-Relación de subestaciones eléctricas de la red de trolebuses.
Tabla. 3.-Especificaciones del trolebús 4700.
Tabla. 4.- Tipos de diodos.
Tabla. 5.- Tipos de tiristores.
Tabla. 6.- Tipos de tiristores auto Desactivables.
Tabla. 7.- Tipos de transistores IGBT de potencia.
Tabla. 8.-Tipos de mantenimientos.
Tabla. 9.-Valores nominales en los diferentes circuitos.
Tabla. 10.-Mantenimiento del transformador de pulsos.
Tabla. 11.-Mantenimiento del chopper de campo.
Tabla. 12.-Mantenimiento del banco de capacitores.
Tabla. 13.-Mantenimiento de la rejilla completa.
Tabla. 14.-Mantenimiento del banco de fuentes de alimentación.
Tabla. 15.-Mantenimiento de la unidad de relevación FC-621A.
Tabla. 16.-Mantenimiento de la tarjeta amplificadora.
Tabla. 17.-Mantenimiento del conjunto de diodo MS 1567.
Tabla. 18.-Mantenimiento del panel de relevación para convertidor.
Tabla. 19.-Mantenimiento del control de armadura.
Tabla. 20.-Mantenimiento del traductor de frenado.
Tabla. 21.-Mantenimiento del traductor de aceleración.
Tabla. 22.-Mantenimiento del OVCRF.
Tabla. 23.-Mantenimiento del contactor electromagnético UM-S936.
Tabla. 24.-Mantenimiento del contactor electromagnético UM-1306.
Tabla. 25.-Costos generales.
Tabla. 26.-Costo de ingeniería.
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1.1.- Evolución del transporte en la Ciudad de México
La Ciudad de México tiene sus orígenes en la fundación de la gran Tenochtitlán, en 1325. En esta época los
principales medios de transporte eran las canoas, que navegaban por los lagos, acequilas y canales de la
cuenca del valle de México, y las ondas o hamaquillas, en hombros de tamemes, en tierra firme.
Fig. 1.-Canoas para navegar y ondas en tierra firme. [1]
En el siglo XVI, una vez consolidada la conquista, los españoles levantan sus edificios sobre las destruidas
construcciones aztecas, pero se conserva el trazo general de la ciudad, durante este período se generaliza el
uso de carreteras y carrozas tiradas por caballos.
Fig. 2.-Ciudad azteca. [1]
No es sino hasta la segunda mitad del siglo XVIII cuando se da inicio a las obras de empedrado de calles y
banquetas, ya para fines del siglo aparecen los primeros carros de alquiler tirados por mulas y caballos, debido
a su éxito este servicio proliferó y se diseminó, lo que hizo necesaria su regulación por el gobierno. A
principios del siglo XIX, se introduce el servicio de diligencias para el transporte foráneo de pasajeros y
carga, en la ruta México-Veracruz.
Fig. 3.-Carro de alquiler. [1]
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A mediados del siglo aparecen los primeros transportes colectivos conocidos como ómnibus, eran unos
carruajes largos con asientos laterales tirados por caballos. Los ómnibus prestaban sus servicios entre la
Ciudad de México y los pueblos vecinos de Coyoacán, San Ángel, Tacubaya, Tacuba, La Villa y algunos
más. En 1838, un grupo de empresarios Mexicanos obtiene la autorización para construir un camino de fierro,
un ferrocarril de vapor. En 1852, se autoriza otro proyecto que enlazaría a la ciudad de México con Tlalpan
pasando por los pueblos de Tacubaya, Mixcoac, Coyoacán y San Ángel, ninguno de estos proyectos fue
realizado, por fin el 4 de julio de 1857, se inaugura el primer tramo-de Buenavista a la Villa- del ferrocarril de
vapor; dieciséis años más tarde formaría parte del ferrocarril entre las ciudades de México y Veracruz.
En 1856 se otorga una concesión para construir un camino de fierro para tranvías a Tacubaya. De Bucareli a
Tacubaya los carros eran remolcados por una máquina de vapor, se considero que el ruido de esta máquina
podría molestar a los vecinos, estos tranvías prestaban servicios de primera y segunda clase. El primer
ordenamiento regulatorio para la operación del servicio de tranvías se publica el 2 de julio de 1858, entre otras
disposiciones se establecen los límites de capacidad de los carros en función del número de bestias de tiro, los
carros tirados por dos bestias podían llevar 20 pasajeros sentados y 20 de pie y aquellos tirados por 4 o más
bestias, 60 sentados y 60 de pie, a una velocidad máxima de diez kilómetros por hora y la obligación para los
conductores de hacer sonar una bocina en las calles.
Fig. 4.-Ferrocarril de vapor. [1]
La propuesta para construir el metro en la capital Mexicana surge en los años cincuenta, pero no sería hasta la
regencia de Alfonso Corona del Rosal cuando se da la luz verde para la construcción de un sistema de
transporte masivo para la ciudad de México. Esto se debe en parte a la visión del entonces regente de la
ciudad Ernesto P. Uruchurtu (conocido como el regente de hierro), quien mejor aposto en desarrollar mejor un
sistema de vías rápidas, como en la ciudad de los Ángeles.
Anulando así la posibilidad de desarrollar un sistema de transporte masivo y concentrarse mejor en el famoso
sueño de la era del automóvil, que se inicia con el siglo. En 1901 se empieza a utilizar el asfalto para
pavimentar las calles y en 1903 se emite un reglamento que limita el número de automóviles de alquiler en
circulación a 50 durante el día y 100 durante la noche. Para 1906 había 800 vehículos de motor en la ciudad
La Ciudad de México presentaba un trazo vial anárquico, causando los efectos de un crecimiento acelerado y
caótico. El principal problema de la ciudad de México era el transporte público y el congestionamiento de la
red vial, particularmente en la zona del centro, donde se concentraba cerca del 40% del total diario de los
viajes realizados dentro de la ciudad. Las estadísticas mostraban que el 76% de la población se trasladaba en
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transporte colectivo y el 24% restante en taxis y automóviles particulares. En las horas pico del tráfico, la
velocidad de circulación de los vehículos era menor a la de una persona caminando.
La idea de construir en la ciudad de México un tren subterráneo aparece por primera vez en 1958, se preparo
a finales de la administración del presidente Adolfo Ruiz Cortines. Entonces fue desechada no sólo por la
magnitud de la inversión que hubiese requerido y las limitaciones financieras que enfrentaba el país, sino
también por las dificultades técnicas de su construcción, impuestas por las características del subsuelo de la
ciudad y por el hecho de encontrarse ésta asentada en una zona sísmica.
Uno de los principales promotores del proyecto para construir un metro en la Ciudad de México fue el
ingeniero Bernardo Quintanilla, al frente de Ingenieros Civiles y Asociados. A partir de 1958 ICA realiza
estudios que permiten elaborar un anteproyecto y más tarde el proyecto de construcción de un metro.
Entre los estudios que se realizaron destacan: las características y el comportamiento del subsuelo de la
Ciudad de México, el hundimiento de la ciudad y la forma de contrarrestarlo en las construcciones
subterráneas y de superficie; un análisis crítico de la construcción, instalaciones y operación de los 33
principales metros en el mundo y un estudio de la situación de la red vial de la ciudad y de sus perspectivas.
El anteproyecto de la construcción del Metro fue presentado por fin al presidente Adolfo López Mateos por el
ingeniero Bernardo Quintana, el presidente dio instrucciones para que se le turnara al regente de la ciudad,
licenciado Ernesto P. Uruchurtu. Paralelamente ordenó a la Secretaría de Comunicaciones y Transportes que
dictaminara sobre la posibilidad de construir un metro subterráneo en la ciudad de México. [1]
1.2.-Trolebús
El trolebús, también conocido como trolley o trole, es un autobús eléctrico alimentado por dos cables
superiores desde donde toma la energía eléctrica mediante dos astas. El trolebús no hace uso de vías
especiales o rieles en la calzada, por lo que es un sistema más flexible. Cuenta con neumáticos de caucho en
vez de ruedas de acero en rieles, como los tranvías. [2]
Historia
La historia del trolebús empieza el 29 de abril de 1882, cuando Ernst Werner von Siemens hace andar su
Elektromote en un suburbio de Berlín, que funcionó hasta el 13 de junio de 1882. La primera línea
experimental, desarrollada por Lombard Gérin se puso en marcha para la Exposición Universal de París de
1900. Max Schiemann da un salto decisivo cuando el 10 de julio de 1901 implanta la primera línea de
trolebuses para transporte público en Bielathal (cerca de Dresde) en Alemania.
Fig. 5.-Elektromote de Ernst Warner von Siemens. [2]
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El desarrollo del gran trolebús data de la primera década del siglo XX, cuando pareció ser un punto medio
natural entre los vehículos eléctricos (tranvía) y los autobuses a gasolina. Los sistemas de trolebús pueden
evitar obstáculos en la vía que un tranvía no puede, lo que aumenta la seguridad y no requiere la alta inversión
de una línea de tranvía. También ofrece una capacidad de transporte intermedia entre los ómnibus y los
tranvías (menos capacidad que un tranvía, más que un ómnibus) por hora y por dirección. En Estados Unidos
las petroleras y la industria de automóvil fueron condenadas a una multa federal por usar malas artes con las
entidades públicas y privadas para la eliminación de tranvías y trolebuses y cualquier otro tipo de transporte
eléctrico, reducción de todo tipo de transporte guiado, por fomentar el automóvil particular en urbanizaciones
y todo tipo de transporte por carretera, tolerando los autobuses como mal menor siempre que no compitiera en
igualdad de condiciones con el transporte privado, y asimismo por reducir el transporte ferroviario y fomentar
la aviación. El trolebús se desarrolló ampliamente en los países de la Europa Oriental o de la URSS, donde se
implantaron en casi todas las ciudades con más de 200000 habitantes. Algunas empresas de transporte
público, empezando por la Brooklyn-Manhattan Transit Corporation (BMT) de Nueva York, enunciaron el
concepto de all-four. Esto es, el empleo de autobuses, trolebuses, tranvías y metros como un sistema
integrado y complementario entre los sistemas más ligeros y los más pesados. En especial los autobuses y
trolebuses se consideraron un sistema para recorridos cortos que completaba otros sistemas de más largo
recorrido, y más rápidos, como el metro, tren ligero o tren urbano. [2]
Ventajas
Los trolebuses son de particular importancia para ciudades escarpadas o montañosas, donde la electricidad es
más efectiva que el diésel a la hora de subir colinas; además, tienen mayor adherencia que los tranvías.
Los trolebuses, al igual que todos los vehículos eléctricos, suelen verse como un medio de transporte más
compatible con el medio ambiente que los autobuses que consumen hidrocarburos. La utilización de energía
producida en centrales eléctricas tiene ventajas sobre los motores de explosión: es más eficiente, puede
utilizar mayor variedad de combustibles y es más conveniente para el control de la contaminación y se puede
reutilizar el calor generado suministrando agua caliente para todo tipo de usos (industrias, hospitales,
instalaciones deportivas), o generación de frio con equipos de absorción.
Otra ventaja que rara vez está presente en otros vehículos es que pueden generar energía eléctrica a partir de
la energía cinética cuando frenan o van cuesta abajo en un proceso llamado frenado regenerativo.
Se ha sugerido que los trolebuses se volverán obsoletos en una economía de hidrógeno. Sin embargo, la
transmisión directa de electricidad, como la usada en el trolebús, es mucho más eficiente que la producción, el
transporte, el almacenamiento y el aprovechamiento energético del hidrógeno en celdas de combustible en un
factor de 2,2 a 1, y mucho menos peligroso. [2]
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Desventajas
El trolebús comparte ventajas con el tranvía y el autobús pero también algunas desventajas. Si el trolebús se
separa accidentalmente de la catenaria, se para. Por el mismo motivo, los recorridos posibles se limitan a los
tramos con catenarias instaladas. Sin embargo, se puede incorporar una batería o un motor térmico
convencional para permitir una mayor versatilidad.
Los neumáticos producen más resistencia que las ruedas metálicas sobre los rieles y, por tanto, un mayor
gasto de electricidad respecto a un tranvía. [2]
1.2.1.-Antecedentes históricos del trolebús en México
Desde fines del siglo pasado se ha dado una gran importancia al mejoramiento continuo del transporte público
urbano en la Ciudad de México; el primer intento que puede considerarse significativo fue aquel que señaló el
cambio de la tracción animal por la eléctrica autorizada a través de acuerdo del 20 de febrero de 1881
expedido por el ayuntamiento que especificó:
"Única-Dígase al administrador general de la Compañía de Ferrocarriles del Distrito Federal que el
Ayuntamiento concede a esa Compañía autorización para que adopte la tracción eléctrica y para que en las
calles pueda sostener, por medio de ménsula y columnas de fierro los conductores eléctricos; limitando por
ahora esa autorización a una sola vía, y reservándose el Ayuntamiento la facultad de fijar las condiciones
definitivas para permitir el empleo de la tracción eléctrica y aún para negarlo por completo después de que se
hayan hecho los ensayos prevenidos por la Secretaría de Fomento".
Fig. 6.-Primeros tranvías. [3]
Lo anterior constituyó el punto inicial, el cual ciertamente no produjo resultados inmediatos, más sin embargo
abrió la brecha en la renovación del transporte urbano. Y fue hasta el 14 de abril de 1896, que la Compañía
Limitada de los Ferrocarriles del Distrito, pidió permiso al Ayuntamiento para cambiar en algunas de sus
líneas, la tracción animal por la eléctrica. Por ello se realizaron diversos estudios acerca de las ventajas e
inconvenientes que a la ciudad podría ocasionar el cambio de tracción, habiéndose encontrado que además de
la mejor conservación de pavimentos y mayor limpieza en las calles, los viajes se efectuarían en menor
tiempo y se fraccionarían los trenes de modo que pudieran salir con más frecuencia lo que representaba sin
duda una gran ventaja para el público. Así quedaron planteados los más firmes propósitos para adoptar la
tracción eléctrica, sin embargo fue hasta el 15 de enero de 1900 que se concretizaron las acciones para
explotar este tipo de tracción, al inaugurarse la línea de la Chapultepec a Tacubaya y el día 16 se inició el
servicio para el público.
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Fig. 7.- Tranvías serie Cero. [3]
A partir del 1º de marzo de 1901 la Compañía Limitada de Tranvías Eléctricos de México se hizo cargo de la
explotación que en diversas rutas realizaba la Compañía de Ferrocarriles del Distrito Federal, la cual se
consolidó en 1907 y adquirió vigor el desarrollo de su red en toda la ciudad de México.
Desde su nacimiento, los tranvías eléctricos de la Ciudad de México, se destacaron como un sistema de
vanguardia tecnológica en varios sentidos: A partir de la serie de la que el "Cero" es el único sobreviviente se
difundió el uso de carrocerías más anchas con filas de asientos dobles; se experimentó con carros de 72
asientos acomodados en dos pisos, se implantó el uso de espejos retrovisores, el despacho centralizado de
corridas, el sistema de tarifa múltiple para uso en carros de clase mixta que permitía una diversificación de
ingresos y servicios: fúnebres, de presidiarios, excursiones privadas y turísticas, trenes de carga por horario o
contratados y hasta la circulación de un tranvía presidencial.
La Cía. de Tranvías de México con una red de 225 km de vías para 1909, vio terminar la primera etapa de la
hidroeléctrica de Necaxa, quedando así los generadores a vapor de Indianilla como auxiliar y permitiendo en
conjunto, la tremenda expansión en años subsecuentes donde se cumplió todo lo programado para antes de
1913, pero proyectos a terminar en 1918 como las líneas de Puebla y Toluca quedaron suspendidas en
Tulyehualco y la Venta respectivamente; al fragor de estas obras se experimentó con innovaciones con el uso
de concreto en durmientes o losas para la vía de 1435 mm de ancho.
Fig. 8.-Ciudad de México en 1909. [3]
Para 1922 su servicio era el de mayor difusión para el traslado de pasajeros, carga, funerario etc., estaba a la
vanguardia de la publicidad ya que en la mayoría de las unidades se promocionaban diferentes empresas
Entre 1920 y 1945, diversos conflictos obrero-patronales culminaron con la declaración que el Presidente
Avila Camacho hiciera en el informe de septiembre de 1946, como consecuencia de que la Compañía de
Tranvías de México no cumplió con todas las obligaciones que le imponían las concesiones; el Gobierno,
después de recibir sus defensas, las declaró caducas y estaba por resolver la organización que se daría a tan
importante servicio y fue así que por decreto del 31 de diciembre de 1946 se dio nacimiento a la Institución
Descentralizada de Transporte Eléctrico del Distrito Federal.
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En octubre de 1952, el Departamento del Distrito Federal adquiere todos los bienes de las empresas:
Compañía de Tranvías de México, S.A., Compañía Limitada de Tranvías de México y Compañía de
Ferrocarriles del Distrito Federal, las cuales pasaron a formar parte del patrimonio del Organismo Servicio de
Transportes Eléctricos del Distrito Federal.
Consolidando esta acción el 30 de diciembre de 1955 el Congreso de la Unión decreta la Ley de la Institución
Descentralizada de servicio Público "Servicio de Transportes Eléctricos del D.F." publicada en el Diario
Oficial del 4 de enero de 1956, abrogando el ordenamiento del año 1946. [3]
50 Años del trolebús en la ciudad de México
Los años 50
Una vez creado el Servicio de Transportes Eléctricos se iniciaron los planes para reestructurar y renovar el
servicio. La gran mayoría del material rodante había rebasado su vida útil y era necesario reemplazarlo. Las
necesidades de una urbe en constante crecimiento como la ciudad de México exigían que los nuevos carros
cubrieran los niveles óptimos de capacidad, velocidad, economía de mantenimiento, servicio rápido y
eficiencia. Un primer esfuerzo para poner a tono el nivel de los transportes de tracción eléctrica fue la
adquisición de un nuevo tipo de tranvía denominado PCC, construido en los Estados Unidos. Este vehículo
ofrecía un diseño moderno y aerodinámico, adaptado para el servicio urbano de transporte eléctrico para
pasajeros. Contaba con un sistema de puertas automáticas, podía llevar hasta cien personas, y era
notablemente más cómodo y silencioso que los tranvías convencionales. El tranvía PCC dio servicio en la
ciudad hasta la década de los ochenta y fue el antecedente inmediato del moderno tren ligero.
Fig. 9.-Trolebús modelo Westram. [4]
Sin embargo, la base de la renovación del STE, y que constituiría el símbolo característico de esta institución,
fue el trolebús. Las primeras veinte unidades con las que contó la ciudad de México fueron del modelo
Westram, compradas en 1945 a una empresa en Nueva York y armadas en los talleres de Indianilla durante
1946.
Para las primeras pruebas se levantó un circuito experimental entre las calles de Villalongín y Sullivan. Sin
embargo, fue hasta el viernes 9 marzo de 1951 cuando se inauguró el servicio formal en la línea Tacuba Calzada de Tlalpan.
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Fig. 10.-Trolebús en la época de los 50s y 60s. [4]
En poco tiempo, el trolebús demostró sus múltiples ventajas: mayor libertad de movimiento, ya que prescindía
de las vías férreas; sus neumáticos lo hacían un vehículo silencioso, rápido y confiable. Durante los años 50s
y 60s se adquirieron diferentes tipos de trolebuses. De Italia se compraron trolebuses Alfa Romeo y Casaro;
de Estados Unidos, Marmon Herrington, Brill americano, Pullman Standard y Saint Louis; de Canadá, Brill
Canadiense.
Los años 60
En 1965 el Servicio de Transportes Eléctricos del D. F. contaba con un parque vehicular de 173 trolebuses y
170 km de línea elevada.
Cambio de imagen, década de los 70
Para el año de 1970 el Organismo tenía un parque vehicular de 577 trolebuses, de los cuales sólo 230
unidades prestaban el servicio. Fue necesario a principio de 1971, realizar un programa de rehabilitación,
restauración y mantenimiento de 550 trolebuses. Para diciembre de 1972: se pusieron en operación 311
unidades restauradas cifra que ascendió para fines del año siguiente a 505 unidades.
En 1974 se rehabilitaron 45 trolebuses más, concluyéndose así el plan funcional de 550 unidades y
consolidándose una nueva imagen del transporte urbano para beneficio de miles de usuarios en nuestra
Ciudad. [4]
Fig. 11.-Rehabilitación, restauración y mantenimiento de trolebuses. [4]
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Fabricación de los primeros trolebuses en México, década de los 80
Puesta en servicio de 10 nuevos trolebuses
Se pusieron en servicio en el Eje Vial Lázaro Cárdenas, los 10 primeros trolebuses nuevos fabricados en
México por Mexicana de Autobuses, S.A. (MASA) y es altamente satisfactorio para nosotros poderles
informar, que están operando con toda eficiencia y seguridad, y que las pequeñas fallas técnicas de esta nueva
experiencia, están siendo corregidas sobre la marcha y con prontitud por nuestro equipo de técnicos, apoyados
por los técnicos de Mexicana de Autobuses, S.A. y por técnicos japoneses que intervienen en el programa. El
10 de abril del año de 1980, constituye ya una fecha histórica en el derrotero de Transportes Eléctricos y de la
industria mexicana. (Texto tomado del informe del C. Director General, Dr. Ramiro Sansores, al H. Consejo
de Administración, 16 de junio de 1980).
Fig. 12.-Eje vial Lázaro Cárdenas. [4]
Durante el año de 1980 se recepcionaron 100 trolebuses nuevos MASA-Somex. Para ese año STE tenía un
total de 758 unidades.
En el periodo de 1980 a 1985 se fabricaron aproximadamente 420 trolebuses MASA-Somex.
Restauración integral de 241 trolebuses
El 4 de marzo de 1980, se iniciaron los trabajos de restauración de las carrocerías e interiores, así como de los
componentes mecánicos y eléctricos de 241 trolebuses que faltaban restaurar, en ese momento la imagen
cambia a trolebuses de color blanco.
En 1985 se acoplaron dos unidades MASA-Somex, después de la evaluación del prototipo, el STE aprueba la
conversión de 67 unidades: conocidas como trolebuses articulados.
Para el año de 1986, el STE contaba con un parque vehicular de 1045 trolebuses de los cuales 700 estaban en
condiciones de operar y 345 detenidos por falta de refacciones.
Fig. 13.-Trolebús serie 44 rehabilitado. [4]
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Desarrollo tecnológico, década de los 90
Al principio de los 90s fue necesario hacer una rehabilitación del parque vehicular adquirido en años
anteriores.
Para el año 1991 se pusieron en servicio, en los tres Ejes Viales más importantes de la Ciudad de México, 80
unidades: 50 Marmon Herrington
En 1996, STE adquirió un equipo de tracción con tecnología de punta (inversor de corriente alterna VVVF)
instalado en una carrocería nueva: trolebús 4206.
Para el mes de marzo del año 1997, se pusieron en operación 5 trolebuses New Flyer serie 3200, adaptados
para prestar servicio especial a personas con alguna discapacidad y de la tercera edad.
200 Nuevos Trolebuses con tecnología de punta
Llegaron a STE, en el año de 1997, los primeros 50 trolebuses de la serie 9700, entrando en operación en el
mes de febrero de 1998. Estas unidades cuentan con equipo de tracción de corriente alterna VVVF, utilizando
módulos inteligentes IPM’s; únicos en su tipo.
Fue en el mes de diciembre, también de 1998, cuando se pusieron en servicio otros 75 nuevos trolebuses.
Los últimos 75 trolebuses de la serie 9800, comenzaron a operar en el mes de octubre de 1999.
Fig. 14.-Trolebuses serie 9000. [4]
Estos nuevos trolebuses, con avances tecnológicos y diseños vanguardistas tienen un alto grado de confort y
seguridad para el usuario, fueron fabricados conjuntamente por la empresa japonesa Mitsubishi Electric Co.,
fabricante del sistema tracción frenado y Mexicana de Autobuses, S.A., fabricó la carrocería.
Año 2001
Parque vehicular
STE tiene un parque vehicular de 489 trolebuses: 5 Marmon Herrington, serie 5500 y 5700; 9 New Flyer,
serie 3200; 53 MASA-Toshiba, serie 4200; 147 MASA-Toshiba, serie 4300 y 4400; 45 MASA- Mitsubishi,
serie 4700; 30 MASA-Kiepe, serie 7000 y 200 MASA-Mitsubishi, series 9700 y 9800.
Fig. 15.-Parque vehicular. [4]
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Red de trolebuses
La Red de trolebuses está integrada por 16 líneas con una longitud de operación de 399.75 km; beneficiando a
la población de más de 380 colonias de 9 Delegaciones del Distrito Federal.
La Flota vehicular programada en la Red es de 340 trolebuses, los cuales operan a un intervalo de paso
promedio de 5 minutos, lo que permite transportar diariamente un volumen superior a los 250 mil usuarios
Servicio de Transportes Eléctricos del Distrito Federal a través de sus 50 años ininterrumpidos de operar
trolebuses, se ha preocupado día con día en brindar un servicio eficiente y de calidad, para lo cual ha
mejorado sus unidades, ya sea rehabilitando las que como resultado del uso intensivo así lo requerían, o
mediante la adquisición de nuevos trolebuses con avances tecnológicos; siempre pensando en el beneficio
social.
Podemos estar orgullosos de continuar operando este noble y bondadoso modo de transporte, con lo cual
contribuimos a bajar los altos índices de contaminación que afectan a nuestra Ciudad. Además, el trolebús a lo
largo de su historia, ha conquistado la preferencia del público usuario: transportando más de 250,000
pasajeros diariamente. [4]
Flota vehicular.
Tabla. 1.-Flota vehicular de trolebuses [5]
Serie
Año
Marca
Cantidad
Tecnología del
sistema de tracción
3200
1975
New Flyer
9
Reostatico antes:
actual: kiepe (importación)
4200
1981
MasaToshiba
53
Chopper-gtc y gto
tiristores tipo
pastilla (importac)
4300
1984
MasaToshiba
71
Chopper-gtc y gto
tiristores
tipo pastilla (importac)
4400
1984
MasaToshiba
76
Chopper-gtc y gto
tiristores
tipo pastilla (importac)
4700
1988
MasaMitsubishi
45
Chopper-gto tiristores
tipo paquete (importación)
12
Figura
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5000
1944
Marmon
Herrington
5
Reostatico (importación)
7000
1990
Masa-Kiepe
30
Reostatico kiepe
(importación)
9000
1997
MasaMitsubishi
200
Inversor vvvf-c.a con igbt
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2.1.-Sistema eléctrico del trolebús
CFE alimenta a la subestación rectificadora con 23 kV de C.A, los cuales pasan por un sistema de protección
por medio de interruptores antes de llegar al transformador de potencia, el cual reduce la tensión de 23 kV de
C.A a 472 V de C.A, posteriormente se dirigen a un banco de diodos (banco rectificador) que es el encargado
de convertir los 472 V de C.A a 600 V de C.D.
Una vez rectificada la tensión pasan por un interruptor ultra rápido, el cual tiene la función de proteger en
caso de cortocircuito, posteriormente pasa a 5 interruptores de derivación los que se encargan de proteger en
caso de sobre carga. A cada uno de los interruptores de derivación le corresponde una sección que equivale a
un tramo de catenaria de 2 a 3 km, por lo que cada subestación tiene cinco interruptores de derivación de los
cuales solo son utilizados 4 y queda uno de reserva en caso de falla de alguno de los otros.
Cabe mencionar que la alimentación de la red de trolebuses es vía aérea por medio de catenaria la cual consta
de dos hilos y viendo en el sentido del trolebús la catenaria, uno es positivo (lado izquierdo) y otro negativo
(lado derecho). Cuando arranca el trolebús consume alrededor de 300 A y ya en operación consume
alrededor de 100 a 150 A de corriente nominal. Cuentan también con el sistema de señalización necesario en
su tablero general, para indicar el tipo de falla que se presente y las lecturas de sus aparatos de medición.
Estas subestaciones datan de 1945 y de entonces a la fecha se han estado renovando. Uno de los más
importantes programas del organismo es la modernización de sus subestaciones para homologar el equipo que
se tiene y garantizar un mejor fluido de energía eléctrica para el suministro que requieren los trolebuses. [6]
Distribución de la energía eléctrica

Subestaciones de rectificación.

Subestaciones de Alumbrado y Fuerza.

Distribuidas cada 1200 m. aproximadamente.

Alimentación de la compañía suministradora de 23 kV de CA.

Reducida a 472 VCA

Rectificada a 600 VCD.
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Diagrama general para cada subestación eléctrica rectificadora del trolebús
Fig. 16.-Diagrama de subestación. [6]
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Subestaciones rectificadoras
Son instalaciones fijas cuya función es el suministro, control y manejo de energía eléctrica para los medios de
transportes eléctricos
La tensión de nominal de trabajo es de 600 V (máximo 660 V, mínimo 450 V), aproximadamente se alimenta
cada 10 Km. por cada subestación.
Cada subestación alimenta a la red primaria de 600 V con conductores de 1000 ó 500 MCM, dependiendo de
los tramos de línea con tramos no mayores de 2.5 km. de donde se baja a la red secundaria con conductores
de 250 MCM con una longitud de 3 a 5 m y localizados a cada 120 m. La capacidad de la subestación
rectificadora es de 2000 kW. [6]
Elementos que la integran
Acometida por CFE a 23 kV.
Sección de equipo de medición.
Sección de protecciones primarias.
Cortacircuitos con fusibles.
Aparta rayos.
Pararrayos.
Seccionadores.
Transformador Principal.
Sección de rectificación.
Protecciones secundarias.
Está formada por diodos de silicio y es la encargada de convertir la C.A. a C.D.
Contactor de seccionamiento: aísla las barras de líneas guías (+) y (-) que van hacia las catenarias. [6]
Equipos principales de una subestación rectificadora
Gabinetes de alta tensión
Este equipo de cuatro secciones, en la primera se encuentra la acometida de 23 kV de C.A. y el equipo de
medición de la compañía suministradora (CFE), en la segunda sección tenemos las cuchillas desconectadoras
principales de operación sin carga y operación en grupo, que permiten la desenergización total de las barras
principales; el accionamiento de las cuchillas es realizado desde el exterior del gabinete de forma manual con
guantes aislamiento para 23 kV.
En la tercera celda o sección, se encuentra localizado el interruptor principal de corriente alterna denominado
52; es el equipo encargado de proporcionar un medio de desconexión y protección contra sobre carga y cortos
circuitos al trasformador de potencia, además esta celda cuenta con cuchillas aisladoras de operación sin
carga, estas son utilizadas para aislar el interruptor de las barras de 23 kV, con el objeto de realizar
intervenciones de mantenimiento preventivo y correctivo. El interruptor cuenta con cuchillas de conexión de
puesta a tierra, con el fin de proporcionar un medio de drenar a tierra las tensiones inducidas en el
trasformador; así mismo, en esta celda se encuentran los trasformadores de corriente.
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En la cuarta celda se encuentran la alimentación al transformador de servicios, que consta de barras de 23 kV,
cuchillas seccionadoras de operación sin carga, fusibles de potencia tipo limitador de corriente, cuchillas de
puesta a tierra y trasformador de potencial. Las cuchillas seccionadoras proporcionan el medio de
desconexión del trasformador de servicio en vacio y con carga, pero no en condiciones de fallo o sobre carga,
esta protección es proporcionada por los fusibles de potencia que una vez operando cualquiera de ellos, activa
el mecanismo de disparado de las cuchillas. Las cuchillas de puesta a tierra son utilizadas para drenar posibles
tensiones cuando se realice mantenimiento del equipo. [6]
Acometida de CFE en 23 kV
CFE es el organismo que proporciona la alimentación eléctrica para el funcionamiento de la subestación
rectificadora, una tensión de 23000 V en forma de corriente alterna.
89 A.C cuchillas de operación en 23 kV
Elemento de desconexión de operación sin carga, que aísla al circuito de potencia (interruptor 52,
transformador de potencia, puente rectificador) de las barras principales de 23 kV para su mantenimiento.
Interruptor 52
Interruptor de corriente alterna en pequeño volumen de aceite, permite el cierre y apertura del circuito
alimentador del trasformador de potencia a través del tablero de mando, desde la consola del P.D.C. (PCC) o
de forma directa desde su panel de control, dependiendo de la infraestructura de cada subestación.
Está formado por tres fases contenedoras comúnmente llamadas piernas dentro de las cuales se encuentran los
contactores móviles y fijos con sus respectivas cámaras de arqueo, sumergidos en aceite para proporcionar un
medio más efectivo de la extinción del arco eléctrico.
Transformador de estación
Es el elemento encargado de proporcionar la energía para los servicios propios de la subestación como lo son
contactores e iluminación, además de alimentar los elementos de control y protección tales como interruptores
termo magnéticos, bobinas de elementos de control y operación, cargador de baterías, etc. [6]
Transformador de potencia
El transformador de potencia, es el elemento encargado de proporcionar la energía al equipo rectificador a un
nivel de tensión apropiado, ya que se encarga de reducir el voltaje de 23 kV a 472 y 575 volts de corriente
alterna según sea la línea de tracción trolebús o tren ligero respectivamente, mediante el procedimiento de
cambio de taps por medio de campos electromagnéticos de los devanados de alta tensión con respecto a los
devanados de baja tensión, tiene una conexión en sus devanados tipo estrella-delta
El transformador de potencia es uno de los elementos principales de la subestación, cualquier falla presentes
en este equipo repercute en el funcionamiento integral de la subestación. [6]
Rectificador
El rectificador es un arreglo de diodos de silicio, con circuitos de resistencia y capacitadores (RC) y
radiadores de enfriamiento por circulación de aire natural. El rectificador es el elemento encargado de
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convertir la energía eléctrica de corriente alterna a energía de corriente directa con una potencia de 2000kW a
600 y 750 volts.
Una falla en el equipo rectificador implica la salida del servicio de la subestación, generando con ellos que se
tenga que alimentar a las secciones de interconexiones de otras subestaciones. [6]
Interruptor ultra rápido ur-54
La función principal del interruptor ultra rápido es abrir el circuito eléctrico con carga nominal, en
condiciones de sobrecarga y corto circuito.
El interruptor UR-54 nos permite proteger a los alimentadores de sección en forma agrupada, es decir, en caso
de que un interruptor de línea no opere, el interruptor UR-54 operara de forma inmediata para proteger el
equipo rectificador y el transformador de potencia de sobreesfuerzos electromecánicos. Tiene la función de
desconecta los circuitos eléctricos en cualquiera de las condiciones siguientes: con carga, en vacio y en
condiciones de falla. [6]
Seccionadores manuales (89N y 89P)
Tiene la función de aislar la energía de los buses positivo y negativo del puente rectificador y del interruptor
UR-54. [6]
Interruptores derivados 11, 12, 21, 22,31
La función que desempeña en el sistema es seccionar la carga del rectificador para proporcionar alimentación
independiente para diferentes secciones de servicio.
Los interruptores derivados protegen al puente rectificador de corto circuitos externos presentados en la
sección de servicio, esto por medio de las protecciones individuales de cada interruptor derivado. [6]
Banco de baterías
Es el encargado de soportar a falta de corriente alterna, la energía eléctrica en corriente directa para el control
de la subestación, específicamente alimenta algunos contactores que se encuentran dentro del gabinete de
control, las bobinas de retención de interruptores derivados y el sistema de comunicación (TE-14) que sirve
para monitorear y de tele mandar la subestación. [6]
El gabinete de control
Como su nombre lo menciona, es el encargado de controlar todos los dispositivos que se encuentran en la
subestación, en el se alojan los contactos, relevadores, contactores, interruptores y fusibles que forman parte
de la lógica de control de la subestación, además de poder manipular la subestación desde este dispositivo,
también cuenta con telemando para poder manipular a distancia (desde el puesto central de control). [6]
Capacidad de las subestaciones rectificadoras
Esto dependerá del número de trolebuses en operación, la potencia que consumen los motores de tracción, la
carga eléctrica de servicios auxiliares y ampliaciones futuras.
Número de subestaciones rectificadoras.
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Se tiene como base la capacidad instalada antes mencionada y se deben tomar en cuenta las siguientes
consideraciones:
1) Regulación de una distribución geométrica tomando en cuenta la distribución de los trolebuses a lo largo de
las líneas.
2) Se propone un esquema general de la distribución de la energía, suponiendo que si la posición es la
adecuada; calculando las caídas de tensión y pérdidas.
3) Si la posición de alguna subestación rectificadora origina una caída de tensión mayor a la permisible,
entonces se tendrá que reubicar al punto que satisfaga la condición. [6]
Puesto central de control (PCC)
Para el control y el despacho de energía eléctrica a las subestaciones se construyo un puesto central de control
integrado en un inmueble de cuatro niveles apropiados para este objetivo, en el que se encuentra todo el
equipo de computación con la tecnología de vanguardia. Este puesto permitirá atender y conocer las fallas de
las subestaciones en cuanto ocurran y restablecer el despacho de energía eléctrica en forma automática
evitando fallas humanas. Estas instalaciones corren el riesgo de ser subutilizadas, para evitar esto, en su
primera fase se desarrollo un estudio para incorporar 41 subestaciones de trolebús y tren ligero. [6]
Subestaciones eléctricas
Tabla. 2.-Relación de subestaciones eléctricas de la red de trolebuses [6]
Nº
Subestación
Rectificadora
Capacidad
(kw)
Líneas de Trolebuses
que alimentan
eléctricamente
1
Acapulco
2,000
S, I
2
Azcapotzalco
2,000
G, I
3
Benjamín
Franklin
2,000
Ñ
4
Balbuena
2,000
S, R2
5
Beethoven
2,000
LL
6
Central de
Abasto
2,000
Q, Ñ, S
7
Canal de San
Juan
2,000
Ñ, S
20
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8
Colegio
Salesiano
2,000
I
9
Ciudad
Universitaria
1,000
K1
10
Cafetal
2,000
Ñ, S, F, R2
11
Canal de Garay
2,000
T1
12
Centro Médico
2,000
S
13
Culhuacan
2,000
K1, R1, R2
14
Doctores
2,000
A
15
Eduardo Molina
2,000
F, DM4, G
16
El Coyol
2,000
F, DM4, LL
17
El Hueso
2,000
R1, R2
18
El Rosario
2,000
G, I
19
Ermita
2,000
E, Q
20
Estrella
2,000
K1
21
Granaditas
2,000
----
22
Hangares
2,000
G, Q
23
Iztacalco
2,000
Ñ, M
24
Jaime Nunó
2,000
A, LL
25
Lázaro Cárdenas
2,000
S
21
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26
La Villa
2,000
LL
27
Mexicaltzingo
2,000
D, E, R1, R2
28
Mixcoac
2,000
D, E
29
Oriental
2,000
Q
30
Panamá
2,000
E, A
31
Potrero
2,000
G, I, A
32
Riachuelo
2,000
----
33
San Borja
2,000
O
34
San Juan
Aragón
2,000
G, F, DM4, LL
35
Santa Cruz
2,000
D
36
San
Andrés
Tetepilco
2,000
D, E
37
San Felipe
Jesús
2,000
LL
38
Taxqueña
2,000
K1, A
39
Trajineras
2,000
M, O
40
Vicente Guerrero
2,000
E
41
Tezontle
2,000
R1, R2
42
Venados
2,000
K1, T1
43
Xola
2,000
Ñ
de
de
22
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2.2.-Línea elevada
Definición y esquema general de la línea elevada
Se define como un conjunto de instalaciones eléctricas (cables, cambios, aisladores, tirantes, etc.); así como
de accesorios de manufactura, utilizados para suministrar la energía eléctrica a los trolebuses. (600 VCD). [6]
Fig. 17.-Diagrama de la línea elevada. [6]
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Conceptos de la línea elevada
Distancia interpostal
En la ciudad de México la distancia interpostal está normalizada y debe considerarse máximo de 30 metros,
evitando con esto que el hilo de contacto forme una considerable catenaria. [6]
Fig. 18.-Distancia interpostal. [6]
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Excavación
La excavación es de 80 cm de diámetro y a una profundidad de 1.80 mts. [6]
Herrajes para ménsulas (brazos)
Para la fijación de las ménsulas (brazos en los postes, se realiza por medio de anillos con espiga con las
siguientes alturas).
Fig. 19.-Herraje para ménsulas. [6]

Se coloca un anillos con espiga de 5 ½”, a una altura de 5.76 mts.

Un anillo sin espiga de 5 ½”, a una altura de 5.63 mts.

Un anillo sin espiga de 5 ½”, se colocara a una altura de 7.00 mts.
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Tendido del cable alimentador
El cable alimentador es de cobre desnudo de calibre 500 MCM o 1000MCM, mismo que al instalarse recibe
una tensión mecánica de 850 kilogramos. [6]
Fig. 20.-Tendido del cable alimentador. [6]
Ménsulas (brazos)
Su función es sostener el alambre trolley, el cual se compone de los siguientes accesorios. [6]

Un tubo galvanizado de 2” de diámetro con una longitud de 5.00 mts.

Remate de punta y centro de 2”.

Tornillo de ojo de ½” * 6 ½”.

Viento.

Dos aisladores de tensión.

Varilla con cuerda y ojo de ½” * 5.20 metros.

Dos suspensores de 2/0.

Dos aisladores de centro.
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Instalación del alambre trolley
El alambre trolley es de un calibre 2/0 AWG, mismo que al ser tendido, durante su instalación se le debe de
dar una tensión mecánica de 1200 kilogramos, a la mitad de la longitud tendida y al final del carrete. [6]
Fig. 21.-Instalación del cable trolley. [6]
Alimentación del alambre trolley
En las ménsulas, que fueron instaladas previamente, por norma a cada 120 metros se instalaran
alimentaciones eléctricas del cable alimentador al alambre de trolley. [6]
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Secciones eléctricas
Normalmente cada subestación rectificadora, utiliza 4 interruptores de corriente directa, con una longitud de
alimentación eléctrica de 2500 metros, y un quinto interruptor se tiene como reserva, el cual se debe de
utilizar como una interconexión directa entre subestación. [6]
Pruebas eléctricas
Una vez concluida la línea elevada, previamente se deben realizar las siguientes actividades:

Comprobar el orden de las alimentaciones y que estén conectadas en sus polaridades correspondientes.

Verificación en forma visual que no se tenga contacto, con cables a tierra o líneas energizadas y de existir
se deben eliminar. [6]
Descripción funcional de los dispositivos de la línea elevada
Poste
El poste vestido por completo con herrajes aisladores y cables, es utilizado para soportar la línea elevada,
tanto con los cables alimentadores como con los de contacto ilustrando el brazo y la cruceta donde se
sostienen los hilos de contacto. Generalmente todos los postes son tubulares y de metal, y se clasifican por
medidas. [6]
Fig. 22.-Poste. [6]
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Suspensión
La suspensión es un arreglo de fundición que sirve para fijar el hilo de contacto al brazo. [6]
Fig. 23.-Suspensión. [6]
Cambios de la línea elevada
Cambio mecánico
Es un aparato que sirve para cambiar la dirección de los porta corrientes (cañas), del trolebús, opera por la
posición del trolebús respecto a la línea al momento de la vuelta. [6]
Cambio automático
Conjunto de herrajes de importación, diseñados para conformar las curvas para desvíos y vueltas. [6]
Fig. 24.-Dibujo de cambio de la línea elevada (quebradora). [6]
A. Cabeza de cambio automático.
B. Crucero de cambio.
C. Solera para curva exterior.
D. Solera para curva interior.
E. Espaciador.
F. Contacto de tensión.
G. Separador aislante.
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H. Canilla ajustable.
I.
Canilla de farolillo.
J.
Rompe arco magnético.
Aislador
El aislador de campana sirve para soportar mediante la suspensión, el hilo de contacto, por su fabricación esta
constituida por una parte aislada y protegida por una campana metálica. Aisladores de centro de campana esta
compuestos por una campana de aluminio en fundición, la pasta de aisladores fabricado a base de fibra de
vidrio y reforzado con poliéster, capacidad de aislamiento de 15 kV. [6]
Fig. 25.-Aislador. [6]
Catenaria
Definición
Es el conjunto de las instalaciones para producir el flujo de energía eléctrica desde el punto de alimentación
hasta el tomacorriente del trolebús.
Fig. 26.-Catenaria en poste. [6]
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La palabra catenaria se deriva del término latino “catena” que significa cadena y se refiere a la curva que
adopta un cable flexible con una carga uniforme distribuida en su extensión longitudinal, suspendida entre dos
puntos de apoyo.
Las instalaciones aéreas de tracción eléctrica, denominadas catenarias deben presentar un conjunto de
cualidades, tanto desde el punto de vista eléctrico como el punto de vista mecánico. [6]
Fig. 27.-Catenaria con condiciones mecánicas y eléctricas. [6]
2.3.-Características de la catenaria
Eléctricas
La sección total de la catenaria se calcula en función del tráfico, perfil, trazo de línea, de las caídas de tensión
admisibles y de la implantación de las subestaciones.
La catenaria esta expresada por una sección total equivalente en cobre patrón, en tracción monofásica la
sección es normalmente de 150 mm (en corriente continua esta sección varia de 400 a 800 mm).
No debe haber caídas excesivas, ni tampoco debe provocar un calentamiento anormal los conductores.
En general, las catenarias pueden soportar en forma permanente una densidad de corriente de 4 A/mm y una
carga temporal del 50% durante 3 minutos.
La catenaria debe cumplir con las siguientes condiciones eléctricas:
 La caída de tensión entre la subestación y el trole de la unidad (trolebús) no rebase un límite máximo
establecido.
 Que la corriente máxima en ninguna situación rebase la limitación térmica del hilo de contacto.
 Que la pérdida de potencia en la catenaria no rebase un determinado porcentaje (por lo general 5%).
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Mecánicas
Las líneas deben resistir todos los esfuerzos anormales a que estas pueden ser sometidas; variaciones de
temperaturas, el empuje del trole bajo la línea y las condiciones del medio ambiente.
Las consideraciones más importantes que se toman en cuenta para el cálculo mecánico de la catenaria son:
 Las fuerzas de tensión mecánica en los puntos de apoyo.
 La tensión mecánica en el punto inferior de la catenaria.
 El peso uniforme distribuido del cable por unidad de longitud.
 La longitud de arco que forma la catenaria (solamente el cable portador)
 Los desniveles que pueden tener los soportes (postes), debido al desnivel del suelo.
Otras consideraciones son debidas al medio ambiente
 Deposito del hielo, en climas donde se pueden presentar heladas, se deberá considerar el aumento de peso
por unidad de longitud, tanto del hilo de contacto como del cable portador.
 Presión del viento, en la carga del mensajero (cable portador) debe de incluirse también el efecto del
viento. La fuerza del viento actúa horizontalmente sobre el conjunto del hilo de contacto y del cable
portador.
 Las variaciones de temperatura.
Implementación de la catenaria
En una catenaria cualquier problema mecánico particular e importante, debe igualmente ser resuelto, ya que el
paso del trole bajo el hilo de contacto debe operar en forma continua y sin provocar una deformación excesiva
de la línea.
La línea bajo el empuje del trole, se levanta en función de su elasticidad, esta se debe mantener lo más
constantemente posible.
La solución a esta consiste, es suspender horizontalmente el hilo de contacto a un cable portador por medio de
péndulos de longitud variable. Para este tipo de suspensión se pueden alcanzar velocidades de hasta 120
km/hr.
En mayores velocidades se utiliza la suspensión “Y” de esta manera el portador mas el hilo de contacto se
suspende en forma rígida, su elasticidad es nula en los puntos de suspensión a la mitad de los soportes,
presentan variaciones considerables en donde solo se posibilitan la circulación a una velocidad relativamente
pequeña.
Partes de la catenaria
1.
Cable portador de 65 mm2 de sección.
Formado por 37 hilos de 15/10 mm de bronce al estaño, con un 60% de conductividad y 40 mm2 de cobre
patrón. Con un diámetro exterior de 10.5 mm. Tiene un peso aproximado por metro de 0.600 kg. Posee una
ruptura a la tracción de 4300 kg-f.
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2.
Hilo de contacto.
De 107 mm2 de sección de cobre electrolítico de 98% de conductividad.
Un solo hilo con 105 mm2 de sección de cobre patrón.
Soporta 3905 kg-f de ruptura a la tracción.
Peso aproximado por metro de conductor de 0.950 kg.
Este hilo con diámetro de 12.24 mm incluyendo ranuras longitudinales necesarias para su suspensión al
portador, para permitir el frotamiento de las bandas del trole, mediante péndulos en hilo redondo de cobre
duro de 5 mm de diámetro. La distancia máxima entre dos péndulos consecutivos es de 9 m.
3.
Péndulos.
El hilo de contacto está suspendido en el portador por medio de péndulos. Estos péndulos de cobre duro de 5
mm de diámetro están constituidos por una varilla con argollas de una longitud fija de 105 mm y una varilla
péndula de longitud ajustable que puede correrse dentro de la argolla inferior de la otra varilla.
Todos los péndulos son del tipo corredera para aumentar la elasticidad de la línea. Los péndulos están
suspendidos en el portador por medio de una mordaza con gancho, fijada también por su sujeción dentro de
las ranuras del hilo de contacto.
Soportes y partes constitutivas
Existen diferentes tipos de de soportes y de diferentes formas. Los soportes utilizados aquí en México son los
siguientes:
Soporte tipo vigueta Y
Soporte redondo o cilíndrico
Soporte tipo canal
Este ultimo su uso es muy limitado, ya que solo se encuentra en las salidas de alimentación de las
subestaciones, es usado para instalar el equipo de protección del sistema y se puede observar en las
instalaciones del metro férreo, línea A.
La distribución de los soportes a lo largo de la vía constituye el piquetaje de las líneas y su alcance o distancia
entre dos soportes es de 63 m como máximo.
Cada instalación de vía es de gran interés, por que las instalaciones de cada vía son totalmente independientes.
Constitución de los soportes
Las partes constitutivas de los soportes son las siguientes:
Consola
Cada poste está equipado con una consola tubular, aislada y sostenida por un tirante aislado, esta se fija al
poste por medio de un soporte, con un tubo integrado a un aislador macizo de porcelana o un aislador del tipo
capote con varilla rígida en vidrio templado.
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Tirante
Es de tubo de acero galvanizado, se sujeta al capote de un aislador del tipo de caja macizo de porcelana o un
aislador del tipo capote y varilla rígido de vidrio templado. El tirante se fija al poste por medio de una pieza
de sujeción en argolla, en la que se sujeta el gancho terminal del capote aislador.
Fig. 28.-Constitución de los soportes. [6]
El tirante sostiene a la consola por medio de una pieza de seguro que permite igualmente, fijar el portador de
la catenaria respecto a la vía por medio de una mordaza por gancho.
El hilo de contacto esta sostenido en cada soporte, en una posición determinada por la relación con el eje
teórico del trole, por medio de un brazo de recuperación articulado sobre la consola.
Antibalance
Se tiene dos tipos de Antibalance que son: el Antibalance corto y el Antibalance largo. Un Antibalance corto
que actúa a la tensión y un Antibalance largo que trabaja a compresión y en extremo del cual se encuentra fijo
el brazo de sujeción que puede trabajar a la tensión o a la compresión.
El Antibalance es de tubo de acero galvanizado, articulado sobre la consola y mantenido, utiliza la suspensión
en Y, de esta manera, el portador mas el hilo de contacto se suspende en forma rígida; su elasticidad es nula
en los puntos de suspensión a la mitad de los soportes, presentan variaciones considerables, en donde solo se
posibilitan la circulación a una velocidad relativamente pequeña.
Fig. 29.-Antibalances. [6]
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Brazo de sujeción
Es de tubo de acero, está articulado en Antibalance, en esta se sujeta el hilo de contacto el cual debe estar en
forma rígida.
Fig. 30.-Brazo de sujecion. [6]
Péndulo de ajuste
Este puede ser de tubo de acero o cable de acero, su función es mantener y darle la altura al antibalance, esta
además de proporcionar la altura correcta a la catenaria si esta varía.
Aisladores de soporte
Tiene un capote a la base, se utiliza para los polos de los seccionadores, los soportes de las barras o los cables
de alimentación.
Aisladores de tipo varilla y capote
Estos son de porcelana o de vidrio templado. Son cadenas articuladas, se utilizan para los anclajes las
suspensiones de portadores de alimentación para aislamientos de cables de tierra, etc.
Vidrio templado, diámetro 254 mm
Porcelana, diámetro 240 mm
Paratirantes de consola y paraconsolas tubulares
Fig. 31.-Aisladores. [6]
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Aisladores de materiales sintéticos
Están constituidos por una varilla de fibra de vidrio mezclada con una resina, la varilla puede tener una
cubierta con una capa de polímero aislante, como el PTFE (politetrafluorestireno).
Aisladores de sección
Están constituidos por uno o dos aisladores de caja maciza en porcelana o de material sintético. Desempeñan
la misma función de los seccionamientos a espacio de aire de poca longitud. [6]
Cables de alimentación
Este hecho de cobre con un forro aislante, su separación es de 25 cm y es por donde se alimentan los alambres
de contacto. [6]
Fig. 32.-Cables de alimentación. [6]
Alambre de contacto
Está hecha de cobre, con una, su función es alimentar el trolebús. [6]
Fig. 33.-Alambre de contacto. [6]
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Soleras
Están hechas de acero y se utilizan en las curvas. [6]
Fig. 34.-Soleras. [6]
Lámpara indicadora (Closter)
Se encuentra localizado a 4 o 5 Km su función es indicar si hay una falla de corriente en la línea. [6]
Fig. 35.-Closter. [6]
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Quebradoras
Indican la división de la alimentación por medio de secciones. [6]
Fig. 36.-Quebradora. [6]
2.4.-Aparatos de interrupción
Seccionadores
En la tracción eléctrica se utilizan dos tipos de seccionadores, estos seccionadores son operados sin carga y se
encuentran después de los interruptores. Estos ofrecen la protección extra para los hombres de mantenimiento.
Seccionador de apertura vertical hacia la base. Estos como su nombre lo indica secciona la línea hacia la base
esto por medio de una pértiga.
Seccionador de apertura vertical hacia arriba. Estos al igual que el anterior es seccionado por medio de la
pértiga y su seccionamiento es hacia arriba.
Seccionador rotatorio. Este secciona en forma rotatoria horizontal es accionado también por una pértiga.
Interruptores
Estos interruptores son operados con carga y son destinados para abrir o cerrar un circuito voluntariamente.
Son telemandados desde la central de subestaciones para catenarias primarias y catenarias secundarias desde
la estación.
Interruptor en suelo
Interruptor aéreo
Los interruptores en suelo, se tiene en el motor que hace desconectar en el suelo y el interruptor a desconectar
en el alto del poste.
Los interruptores aéreos, tanto el interruptor a desconectar como el motor des conectador se encuentran en lo
alto del poste. [6]
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2.5.-Principios generales de protección
Puesta a tierra
Está constituida por dos tubos de acero de 40 mm de diámetro enterrados en el suelo a 3 m de profundidad,
necesario para hacer una tierra inferior a 10 ohms. [6]
Protección de los soportes de la catenaria
Se ligan colectivamente por medio de un cable llamado cable de tierra el cual está constituido por aluminioacero de: 93 mm2 de sección, 12.5 mm de diámetro, 7 conductores de acero de 2.5 mm y 12 conductores de
aluminio de 2.5 mm el cual agrupa 16 soportes como mínimo y se fija sobre cada uno por medio de unas
pinzas de suspensión colocadas a 6 m del suelo y esta seccionado con un aislador tipo capote con vástago en
tramos de 1000 m máximo. Esta conexión se realiza en un alambre recocido de cobre de 75 mm2 de sección
unida al riel, este cable de tierra está en paralelo a la catenaria por lo cual está bajo el fenómeno de inducción
electromagnética por lo cual la distancia entre el punto más alejado no debe ser mayor a 500 m. [6]
2.6.-Funcionamiento del trolebús
Principio de funcionamiento
Las tensiones normales de alimentación en este tipo de transporte urbano son de 600 VDC (pueden variar
entre 550 y 750 VDC). El motor de tracción va acoplado normalmente a las ruedas traseras, vía puente
diferencial, sin desacoplamientos. Las potencias normales de los motores para trolebús están entre los 100 y
150 KW. El control del vehículo puede ser mediante resistencias o electrónico.
En el tablero del conductor cuenta con un Voltmetro y un Ampermetro que verifican el voltaje. El sistema es
muy básico: marcha atrás, adelante, neutro, freno dinámico y aceleración. Un trolebús pesa alrededor de 16
toneladas entre el peso vehicular y de pasajeros, con un promedio de 20 años de vida útil.
Se utilizan normalmente los motores serie y compuestos en corriente continua, pero la tendencia futura es
utilizar motores de corriente alterna. Los equipos auxiliares como sistemas hidráulicos, frenos de aire
comprimido y accesorios eléctricos, se alimentan de la catenaria. El alumbrado necesita 24 V o 220 V, 400 Hz
que se obtienen con convertidores estáticos.
La alimentación del trolebús es más compleja que la de otros vehículos alimentados por trole. Esto se debe a
que se necesitan dos líneas aéreas de alimentación. Esto genera una serie de problemas técnicos en los cruces,
desvíos, entradas y cambios de vías. En los cruces y desvíos se hace necesario poner segmentos aislados de
vía. Estos segmentos aislados reciben el nombre de aisladores de sección.
Para que el trolebús pueda virar es necesario activar un electroimán de 600 VDC colocado en las líneas
aéreas para que produzca el cambio de vía. Para ello es necesario que el trolebús comience a girar antes de
llegar al desvío, de modo que sus tomacorrientes activen simultáneamente el contacto positivo y el contacto
negativo. Si esto ocurre, las guías del cambio de vía se enclavaran en la posición de giro permitiendo a las
plumas seguir la trayectoria de viraje. El paso del trole por las guías las desenclava dejándolas nuevamente en
la posición recta. Este es un desvío con trayectoria normal recta. También existen con trayectoria normal en
curva. En este último caso hay que cambiar las posiciones relativas de los contactos positivo y negativo.
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Existen nuevas tecnologías que cuentan con nuevos sistemas que permiten un mejor rendimiento y mayor
eficiencia de la unidad. Aproximadamente 80 por ciento de la energía que utiliza un trolebús es usada por el
sistema motriz (mecánico), anteriormente controlado sólo por voltaje. Cuenta con un sistema de voltaje y
frecuencia variable (VVVF), que consiste entre otros aspectos, en controlar la energía del impulso motriz
mediante variaciones tanto de voltaje como de frecuencia aplicados al motor de tracción mediante un inversor
de corriente directa a corriente alterna.
Por su forma de operación eléctrica, esta tecnología cuenta con un sofisticado sistema inteligente, que recibe
señales de toda la energía que se produce en cada una de las funciones del vehículo (control de puertas,
frenos, luces, acelerador, arranque, cambio de velocidades, regeneración de energía, etcétera). De tal manera,
es difícil que ocurra un incidente en cualquiera de los sistemas, pues está programado para controlar cualquier
eventualidad.
Otra innovación tecnológica es el sistema neumático. El concepto nuevo son los frenos y la suspensión
soportados por neumáticos (colchones de aire), en sustitución de los resortes mecánicos, esto suaviza y
flexibiliza la marcha de la unidad. Por otro lado, está la dirección neumática que, a diferencia de la hidráulica,
sólo gasta energía durante el movimiento y no siempre que esté encendido. Además, al maniobrar es
relativamente fácil. La posibilidad de inclinamiento para facilitar el ascenso y descenso de personas con
alguna discapacidad física o de la tercera edad, es una nueva ventaja de este sistema. [6]
2.7.-Construcción general
Partes eléctricas
Botón de arranque
Cierra el circuito y lo deja en función de lo que realice en la aceleración o frenado.
Botón de restablecer
Se encarga de restaurar el sistema en caso de que se detecte una sobre corriente al momento de arrancar.
Trinquete o selector de marcha
Por medio de este selector el operador selecciona si la unidad avanza hacia delante o en reversa.
Válvula de liberación de puertas
Se encarga de liberar las puertas del sistema neumático en caso de alguna emergencia. [6]
Partes mecánicas
1.-Rotocamara
Son usadas para el frenado del trolebús, estas regulan la presión de frenado.
2.-Zapatas y balatas
Son usadas en el sistema de frenado, estas están hechas de metal y es la que soporta la balata la cual está
diseñada y fabricada por una pieza metálica que se encuentra revestida por un material especial que por medio
del rozamiento que está tenga con el disco donde se coloca la llanta pueda frenar al trolebús.
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3.-Flecha cardan
Está conectada por un extremo al motor principal de tracción y por otro al diferencial. La cual es utilizada
para dar movimiento a las ruedas traseras al conectarse al diferencial.
4.-Diferencial
Permite que las ruedas traseras giren en las curvas a diferentes velocidades para evitar que patinen. Dicho
elemento es el que le da tracción a las ruedas traseras por medio de flechas.
5.-Caja de dirección
Su función es dar dirección manualmente por medio del volante a las llantas delanteras.
Fig. 37.-Elementos mecánicos de tracción. [6]
Soporte de cuerda (Retriever)
Por medio de este elemento se pueden manipular las pértigas manualmente para revisión o mantenimiento.
Partes del soporte (retriver)
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
Broche o pasador.
Cuerda.
Carrete o tambor.
Plato.
Cubierta.
Perno o flecha.
Muelle o resorte.
Disco de tambor.
Resorte del retriver.
Trinquete.
Control del trinquete.
Manivela de campana.
Soporte.
Fig. 38.-Corte y partes de un retriver. [6]
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Troles
Piezas de aluminio por donde viaja el cableado que alimenta al trolebús.
Base de los troles
Se encarga de soportar la presión para que el contacto de las cabezas captadoras permanezca tan uniformes
como sea posible para así tener una buena alimentación y no tener fallas. [6]
Fig. 39.-Partes del trole. [6]
Tablero de instrumentos y controles
Limpia parabrisas izquierdo y derecho
Opera bajo tres condiciones (apagado, baja y alta velocidad).
Compresor
Activa desactiva el compresor.
Convertidor
Activa el convertidor estático.
Puertas
Control para el cierre y apertura de las puertas.
Sobrecorriente
Es una falla momentánea (pico de corriente), esta se corrige pulsando el interruptor de restaurar que se
encuentra en el tablero lateral.
42
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Arranque
Luz que enciende cuando se lleva acabo correctamente la secuencia de encendido.
Convertidor
Se enciende cuando el convertidor estático tiene una falla o está apagado.
Ampermetro
Mide la corriente que circula por el circuito principal. Con este instrumento se puede verificar el buen
funcionamiento de trolebús.
Velocímetro
Indica exactamente los kilómetros recorridos.
Presión de aire
Indica cuando la presión de aire en los tanques cae bajo los 60 psi, que es el límite permitido.
Timbre
Descenso de usuarios.
Luz alta
Cambio de luces.
Luz contra flujo
Cuando se este, en ese caso
Luz direccional.
Indica el cambio de vía.
Voltmetro
Mide la tensión disponible en las baterías circuito de baja tensión (24 V.C.D.) [6]
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2.8-Trolebús serie 4700
Características y partes elementales.
Operación ahorro – energía
Gracias a control GTO gate turn off ó tiristor bloqueo con compuerta ( tiristor-chopper con baja perdida de
conmutación, gran-volumen de energía ahorrada es conseguida en comparación al usado en trolebuses de
control reostático todos los gatos de la energía son también reducidos en comparación a los autobuses que
usan motores de combustión desde entonces estos trolebuses usan un sistema de propulsión-eléctrica ellos no
producen ninguno de los gases de contaminación como los autobuses de combustión-motor y así que estos
son ideales para reducir la contaminación del aire en las ciudades
Reducción de ruido en áreas urbanas
A diferencia de motores de combustión, estos tipos electicos no generan al caminar ruidos y así que esto es
bueno y apropiado para la reducción de ruido y perturbaciones en áreas urbanas, operación a gran altitud de
todo el equipo eléctrico, estos trolebuses son diseñados y construidos para niveles altos de operación sobre el
nivel del mar hasta 2,240 m.
GTO Control tiristor chopper (convertidor estático)
Un chopper de armadura y un chopper de campo suministrados con un GTO tiristor esto es empleado para un
alto y eficiente control de la energía y un frenado dinámico del campo paralelo en el motor de tracción de
estos trolebuses.
Motor de tracción campo paralelo
El motor provisto en estos trolebuses es de un tipo muy sensible para un control superior, durante su arranque
y la operación del frenado dinámico.
Transistor de potencia tipo DC/DC convertidor
Este convertidor es compacto, ligero con un modulo de transistor de potencia es usado para obtener el control
de voltaje sobre el trolebús en la línea de voltaje.
Equipo montado bajo el piso
Montado bajo el piso están los principales artículos del quipo eléctrico proveyendo un mayor espacio dentro
del trolebús usado para los pasajeros. También, montada la resistencia del frenado dinámico sobre la azotea
tiene la función de mejorar el efecto del enfriamiento
Enfriamiento natural para todo el equipo eléctrico
Este sistema de enfriamiento no lo hacemos con un ventilador montado bajo el piso sencillamente, porque
necesitamos ahorrar espacio, el mantenimiento es sencillo y la operación del nivel del ruido es baja.
Equipo muy confiable
Estable al caminar, este trolebús es seguro por su alto nivel de servicio y fiabilidad y su disponibilidad del
equipo de propulsión eléctrica. [7]
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Especificaciones del trolebús
Tabla. 3.-Especificaciones del trolebús 4700. [7]
600 VDC
Sistema eléctrico del trolebús
Vehículo trolebús
Longitud × Altura × Anchura
11364 × 2966 × 2520 mm
Peso con carga
17000 kg
Número de pasajeros
103 + 1 conductor
Sentados
32 + 1 conductor
Parados
71
Diámetro de la rueda
1071 mm (normal)
Radio de la transmisión de marcha 11.59 : 1 (eje reverso)
Velocidad máxima de servicio
60 km/h
Aceleración de transmisión
Transmisión del motor
3.15 km/h/s
4.0 km/h/s 2.25 km/h/s (resistencia
dinámica)
DC motor paralelo, auto-ventilado, cilindró
Posición en 1 hr
116 kW, 600 VDC, 215 Α, 1,700 rpm
Altitud en 2,240
105 kW, 600 VDC, 195 Α, 1,700 rpm
Tiristor GTO, sistema de control de chopper
de una fase, chopper de armadura (243 Hz) y
chopper de campo (125 Hz), enfriamiento
natural
Aceleración y control de velocidad por el
pedal de aceleración
Electricidad-frenado y control de frenado-aire
Polaridad estática-cambio de protección por
puente de diodo
Convertidor potencia-transistor, incluido total,
enfriado natural
12 VDC
Retardo de frenado
Característica de
trolebús
Control chopper
Control de potencia
Control de frenado
Polaridad del trole-protección de
cambio
DC/DC convertidor
Voltaje nominal de la batería
Diagramas del trolebús en el encendido y frenado del trolebús serie 4700
Figura. 40.-Circuito de potencia (encendido). [8]
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Figura. 41.-Circuito de potencia (frenado reostatico). [8]
RF1-4
: Puente de diodos
FL
: Reactor de filtro
MSL
: Reactor principal de alizamiento
FCH1, 2
: Chopper de campo
RV1, 2
: Inversor de marcha
FC
: Condensador de filtro
A
: Armadura del motor de tracción
ACH
: Chopper de armadura
FWD
: Diodo volante
SHF
: Bobina del campo del motor de tracción
BR
: Resistencia de frenado [8]
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Fig. 42.-Disposición de los elementos. [7]
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Resumen
En síntesis en este capítulo se caracteriza el sistema eléctrico del trolebús con la
finalidad de conocer la operación específica y a detalle del mismo para estar en
condiciones de aplicar un proceso de conservación y mantenimiento como se propone
en los siguientes capítulos de esta tesis.
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3.1.-Conceptos generales
En la década de los sesentas al aparecer un nuevo tipo de semi-conductor llamado SCR (rectificador
controlado de silicio, comúnmente conocido como tiristor), se doto a la electrónica de un interruptor de estado
sólido que satisficiera por el momento las exigencias de los circuitos de potencia de los sistemas de control de
tracción para vehículos de transporte, por su capacidad en el manejo de altas tensiones y corrientes, su
fiabilidad, sus dimensiones reducidas y su insensibilidad a las vibraciones mecánicas.
Así, la utilización de los tiristores se generalizó en aparatos como: los Choppers, también llamados
Trocesadores, que convierten corriente continua constante en corriente continua regulable, los onduladores
también conocidos como convertidores estáticos o inversores, que convierten corriente continua constante en
corriente alterna regulable, los ciclo convertidores de voltaje y frecuencia , que convierten la corriente alterna
constante en corriente alterna regulable: y los conmutadores especiales que operan con alta frecuencia y
velocidad. Todos los cuales ahora se integran con circuitos simples, funcionales y eficientes, resolviendo
muchos problemas en el tratamiento de la energía eléctrica para tracción y para uso industrial.
En particular, fue fácil la aplicación de tiristores en sistemas de control de potencia para vehículos con
motores de corriente alterna, no obstante que este tipo de motor se aplicaba poco para ese objeto, debido a que
al pasar la tensión alterna por su valor cero y por lo tanto no se requiere de circuitos adicionales para ese fin.
El problema se presentaba al usar tiristores en el control de potencia de motores de corriente continua, ya que
entonces su extinción debía ser forzada, actuándose sobre el circuito de potencia del sistema, y por lo tanto
requiriendo de circuitos con elementos voluminosos para su bloqueo.
Con el tiempo se observo que los circuitos para la extinción forzada de los tiristores eran un inconveniente
que podría ser eliminado, razón por la cual la tecnología japonesa desarrollo al principio de la década de los
ochentas los tiristores tipo GTO (Gate turn-off), aplicables a altas potencias, que simplificaban los equipos,
debido a que se actuaba sobre los circuitos de baja potencia con componentes de dimensiones reducidas.
Así desde la aparición de los tiristores de tipo G.T.C., los primeramente desarrollados pasaron a denominarse
convencionales tipo G.T.C “O “TIPO T.H.C”.
En esencia el Chopper es un interruptor de alta frecuencia y velocidad que opera intermitentemente entre la
fuente y el motor de tracción, el cual, mediante la variación de los tiempos de conducción y de no conducción,
es capaz de transformas la corriente continua de la fuente en otra corriente también continua pero de carácter
pulsante, de manera que se hace posible el control preciso a cada instante de las características de dicha
corriente en los bornes del motor de tracción.
Este interruptor de alta frecuencia y velocidad se conforma precisamente y fundamentalmente de tiristores
convencionales, los cuales corresponden a un tipo de semiconductores con capacidad para el manejo de alta
tensión. [6]
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3.2.-Concepto de resistencia
Todos los componentes electrónicos presentan algún tipo de relación entre la tensión aplicada a sus terminales
y la corriente que los atraviesa. Se denominan elementos resistivos a los elementos que disipan energía y que
cumplen que la relación entre la tensión que se aplica a sus terminales y la corriente que los atraviesa pueda
ser representada por una gráfica en los ejes cartesianos corriente-tensión figura 43. Esta gráfica genérica está
limitada a los cuadrantes primero y tercero ya que la potencia que disipan es positiva.
Figura. 43.-Grafica de un elemento resistivo. [9]
Muchos componentes y dispositivos electrónicos (resistencias, diodos, transistores,...) se comportan como
elementos resistivos en determinados ámbitos de operación. Sin embargo, no todos los elementos de circuito
son resistivos. Por ejemplo, en los condensadores, la tensión entre terminales es proporcional a la integral de
la corriente, mientras que en los inductores, la tensión es proporcional a la derivada de la corriente. La
resistencia lineal ideal es un elemento de circuito cuya característica I-V es una recta que pasa por el origen
figura 45a. Analíticamente esta recta viene dada por la ecuación:
𝑣
𝑖=
𝑅
Donde R, denominada resistencia, es la inversa de la pendiente de la recta, y es constante y positiva. A esta
ecuación se la conoce como ley de Ohm: la caída de tensión entre los terminales de la resistencia es
proporcional a la corriente que la atraviesa. Su símbolo, el signo de la tensión V, y el sentido de la corriente I,
se representan en la figura 44b.
Figura. 44b [9]
Figura. 44a [9]
Figura. 44.-Grafica de una resistencia y su símbolo [9]
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Una interpretación física del concepto de resistencia está implícito en su propio nombre: dificultad al paso de
una corriente. Cuando se aplica una tensión entre los terminales, a mayor resistencia menor corriente, y
viceversa. Obsérvese en la característica I-V de la resistencia que es un dispositivo simétrico ya que si se
invierte el sentido de I también se invierte el de V. Nótese también que cuando la resistencia es nula la
característica I-V es una línea vertical que coincide con el eje de ordenadas. Por esto, un interruptor cerrado,
se comporta como un cortocircuito, se puede modelar por una resistencia de valor cero. Asimismo, cuando la
resistencia es infinita, su característica I-V coincide con el eje de abscisas, por lo que un interruptor abierto,
que se comporta como un circuito abierto, puede modelarse por una resistencia de valor infinito.
La unidad de resistencia es el ohm  resulta:
1 ohm = 1 volt / 1 amper
A la inversa de la resistencia se la denomina conductancia, e indica la facilidad al paso de corriente. Se la
identifica con la letra G y su unidad es el inverso del ohmio –, que se denomina siemens (S):
i Gv
Cuando una corriente atraviesa una resistencia, ésta absorbe energía del circuito y la convierte en calor. Este
fenómeno se denomina efecto Joule y la potencia convertida en calor recibe el nombre de potencia disipada
por la resistencia:
𝑃𝑅 = 𝑖𝑣 = 𝑖 2 𝑅 =
Donde se ha hecho uso de la ley de Ohm. [9]
𝑣2
𝑅
Clasificación de las resistencias según el material. Hay dos tipos generales de constitución empleados en la
fabricación de resistencias, según el material utilizado, y según este, a las resistencias se las clasifica en
metálicas y no metálicas.
El material empleado en las primeras tiene generalmente forma de alambre o cinta, y a esta resistencia se las
llama resistencia bobinadas.
El alambre es un metal puro ó una aleación que contiene dos o más elementos tales como cobre, hierro,
níquel, cromo, cinc y manganeso.
La sustancia empleada en las resistencias no metálicas es el carbón o el grafito, las cuales tiene una elevada
resistencia específica. Como el carbón y el grafito se presentan en forma de polvo fino, es necesario añadir
una sustancia, llamada normalmente aglomerante, que mantenga unidas las partículas de carbón.
Las resistencias se clasifican según su regulación. A las resistencias se las puede clasificar en 1) fijas, 2)
variables, 3) ajustables, 4) con derivaciones, 5) con control automático de resistencia.
Una resistencia fija es aquella cuyo valor no puede cambiarse por medios mecánicos.
Una resistencia variable, normalmente llamada reóstato, es aquella en que se puede variar la resistencia entre
sus terminales.
Una resistencia ajustable es la que se puede ajustar a un determinado valor y después dejarla en este.
Una resistencia con derivaciones es aquella que tiene dos o más valores determinados de la resistencia en el
mismo elemento.
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Una resistencia con control automático es aquella en la que el valor de resistencia cambia automáticamente
cuando varía la corriente o la temperatura. [10]
3.3.-El condensador (capacitor)
El condensador es un componente electrónico que tiene la propiedad de almacenar carga eléctrica. La tensión
entre sus terminales es proporcional a la carga almacenada. A consecuencia de esta propiedad, la corriente
que circula a través de él es proporcional a la derivada de la tensión entre sus terminales. Por tanto, a
diferencia de los elementos resistivos, su característica no puede representarse en los ejes de coordenadas
corriente-tensión. El condensador real suele aproximarse por un elemento de circuito denominado
condensador ideal, que se define a continuación.
El condensador ideal
El condensador ideal es un elemento de circuito que tiene la propiedad de almacenar energía en forma de
campo eléctrico, cuando se acumula una carga eléctrica en su interior. Si la carga que almacena es q, la
tensión entre sus dos terminales, Vc, viene dada por:
𝑣𝑐 =
𝑞
𝐶
La constante de proporcionalidad C se denomina capacidad. La unidad de capacidad es el faradio (F).
De acuerdo con lo siguiente:
1 faradio = 1 culom / 1 volt
Es decir, un faradio es la capacidad de un condensador que presenta entre sus terminales una tensión de un
volt cuando la carga que almacena es de un culom. El símbolo del condensador se representa en la figura 45a.
En la figura 45b se representa un dibujo esquemático de un tipo de condensador: el condensador plano. Este
condensador está constituido por dos placas conductoras de igual área A, separadas por un aislante o
dieléctrico, de espesor d y permitividad . Además de éste, existen otros tipos de condensadores, tales como
los cilíndricos, esféricos,... constituidos también por dos placas conductoras (de forma cilíndrica, esférica,...)
separadas por un aislante. [9]
Figura. 45a. [9]
Figura. 45b. [9]
Figura. 45.-Símbolo y esquema de un capacitor. [9]
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Capacitores
El capacitor, también denominado condensador, es un componente electrónico que almacena cargas
electrónicas para luego utilízalas en un circuito en el momento adecuado. Está compuesto por un par de placas
metálicas llamadas armaduras, separadas por un material aislante denominado dieléctrico. La capacidad de un
condensador consiste en almacenar mayor o menor número de cargas cuando está sometido a una tensión. Su
unidad de medida es el faradio pero, al ser una magnitud muy grande, se emplean los submúltiplos: micro
(µF), nano (nF) y pico (pF).
Sus características son:
Capacidad nominal (Cn): es la capacidad que se espera del condensador.
Tolerancia: es la variación respecto del valor nominal del condensador. Esta dado en porcentual (%)
Coeficiente de temperatura: es la variación del valor del condensador con relación a la temperatura. Se suele
expresar en % / °C, es decir, tanto por ciento por grado centígrado.
Tensión máxima de funcionamiento (Vn): es la máxima tensión continua o alterna eficaz que se le puede
aplicar al condensador de forma continua y a una temperatura menor a la máxima de funcionamiento.
Tensión de pico (Vp): máxima tensión que se puede aplicar durante un breve intervalo de tiempo. Su valor es
superior a la tensión máxima de funcionamiento.
Corriente de fugas (If): pequeña corriente que hace que el condensador se descargue a lo largo del tiempo.
Tipos de condensadores
Condensadores cerámicos
El dieléctrico utilizado por estos condensadores es la cerámica, siendo el material más empleado el dióxido de
titanio.
Hay dos grupos:
Grupo I: caracterizados por una alta estabilidad, con un coeficiente de temperatura bien definido y casi
constante.
Grupo II: en los condensadores de este grupo, el coeficiente de temperatura no está prácticamente definido y
además de presentar características no lineales, su capacidad varía considerablemente con la temperatura, la
tensión y el tiempo de funcionamiento.
Condensadores de plástico
Estos condensadores son comúnmente llamados de poliéster, y se caracterizan por las altas resistencias de
aislamiento y las elevadas temperaturas de funcionamiento que poseen.
Según su fabricación, se dividen en:
Tipo K: armaduras de metal.
Tipo MK: armaduras de metal vaporizado.
Según el dieléctrico usado:
KS: constituidos por laminas de metal y poliestireno como dieléctrico.
KP: formados por laminas de metal y dieléctrico de polipropileno.
MKP: dieléctrico de polipropileno y armadura de metal vaporizado.
MKT: laminas de metal vaporizado y dieléctrico de poliéster.
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MKC: constituidos por makrofol, que es un metal vaporizado para las armaduras y policarbonato para el
dieléctrico.
Condensadores electrolíticos
En estos condensadores, una de las armaduras es de metal, mientras que la otra es un conductor iónico o
electrolito. Presentan altos valores capacitivos con relación al tamaño.
Hay dos tipos.
Electrolíticos de aluminio
Electrolíticos de Tántalo
Condensadores de mica
El dieléctrico utilizado en este tipo de condensadores es la mica o silicato de aluminio y potasio. Se
caracterizan por bajas perdidas, ancho rango de frecuencias y alta estabilidad con la temperatura y el tiempo.
Condensadores de doble capa eléctrica
Estos condensadores también se conocen como súper condensadores o CAEV, debido a la gran capacidad que
tienen por unidad de volumen. Se utilizan para altos valores capacitivos en reducidos tamaños.
Condensadores variables
La variación se lleva a cabo a través del desplazamiento mecánico entre las placas enfrentadas. Se emplean
fundamentalmente cuando se necesita variar una frecuencia, por ejemplo, en sintonizadores de radio o
televisión, o para realizar ajustes finos. [10]
3.4.-La bobina
La bobina es un componente electrónico en el cual la relación entre la tensión en sus terminales y la corriente
que circula por ella también sigue una ley diferencial. La expresión matemática de esta ley guarda una
relación dual con la del condensador: se puede obtener una a partir de la otra sin más que cambiar corriente
por tensión y capacidad por autoinducción. Por esta razón el tratamiento matemático de ambos elementos es
muy similar.
La bobina ideal
La bobina ideal, también llamada inductor ideal, es un elemento de circuito que tiene la propiedad de
almacenar energía mediante la creación de un campo magnético, cuando circula una corriente a través de ella.
A consecuencia de ello, la relación entre la corriente que la atraviesa y la caída de tensión entre sus terminales
viene dada por:
𝑣𝐿 = 𝐿
𝑑𝑖𝐿
𝑑𝑡
La constante de proporcionalidad L se denomina coeficiente de autoinducción de la bobina, y su unidad es el
henrio (H).
Henrio = 1 volt x 1 segundo / 1 amper
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Es decir, un henrio es el coeficiente de autoinducción de una bobina que presenta entre sus terminales una
caída de tensión de un volt cuando la corriente que la atraviesa varía a razón de un amper cada segundo. En la
figura 46 se dan el símbolo de la bobina y los sentidos de IL y de VL. [9]
Figura. 46.-Símbolo de una bobina y sentido de I y V. [9]
Bobina
Son componentes pasivos de dos terminales, que generan un flujo magnético cuando se hace circular por ellas
una corriente eléctrica. Se fabrican arrollando un hilo conductor sobre un núcleo de material ferromagnético
o, simplemente, sin núcleo. Su unidad de medida es el Henrio (H), pero en la práctica se emplean los
submúltiplos: mili (mH), micro (µH). Su aplicación principal es como filtro en un circuito. También se las
denominan choques.
Bobinas fijas
Dependiendo del formato de su núcleo, podemos dividirlas en:
Núcleo de aire: el conductor se arrolla sobre un soporte hueco y posteriormente se retira. Se utiliza en
frecuencias elevadas. Una variante se denomina solenoide y difiere en el aislamiento de las espiras y la
presencia de un soporte que no necesariamente tiene que ser cilíndrico.
Núcleo sólido: Poseen valores de inductancia más altos que los anteriores, debido a su nivel elevado de
permeabilidad magnética. El núcleo suele ser de un material ferromagnético. Los más usados son la ferrita y
el ferroxcube. Cuando se manejan potencias considerables y las frecuencias que se desean eliminar son bajas.
Núcleo toroidal: Se caracterizan porque el flujo generado no se dispersa hacia el exterior, ya que por su forma
se crea un flujo magnético cerrado, dotándolas de un gran rendimiento y precisión.
Núcleo de ferrita: Normalmente cilíndricos, con aplicaciones en radio. Son muy interesantes desde el punto
de vista práctico, ya que permiten emplear el conjunto como antena, colocándola directamente en el receptor.
Bobinas variables
También se fabrican bobinas ajustables. Normalmente, la variación de inductancia se produce por
desplazamiento del núcleo. [10]
3.5.-La fuente de alimentación
Una fuente convierte la tensión alterna de la red de suministro en tensión continua.
Las fuentes son necesarias para alimentar los sistemas electrónicos. Es por eso que resulta clave conocerlas.
La energía eléctrica que llaga a través de la red domiciliaria lo hace en forma de corriente alterna. Esto se
debe a que los procesos de generación, transmisión y conversión de electricidad son más simples y eficientes
en esta modalidad. En algunos países, se provee de una tensión alterna de 50 Hz, cuyo valor eficaz es de 220
V. En otros, se trabaja a 60 Hz y 110 V. Sin embargo, casi todos los circuitos electrónicos requieren una
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tensión continua para funcionar. La fuente de alimentación es, entonces, el dispositivo capaz de convertir la
tensión alterna de la red de suministro en tensión continua.
Las fuentes se clasifican, básicamente, en lineales y conmutadas, aunque también existen otras variantes.
Fuentes lineales: tienen
un diseño simple, y su circuito posee las siguientes etapas: transformador,
rectificador, filtro, regulación y salida.
Fuentes conmutadas: utilizan circuitos convertidores de nivel de tensión formados por bobinas y capacitores.
La regulación se produce a través de dispositivos de estado sólido, como transistores y MOSFETs, entre otros,
que operan como llaves. Una fuente de computadora es un claro ejemplo de fuente conmutada.
La corriente máxima de salida multiplicada por el voltaje de salida da como resultado la potencia máxima que
la fuente puede entregar, medida en Watts.
Las fuentes de alimentación son necesarias para proveer de corriente a todos los sistemas electrónicos, tanto
los digitales como los analógicos. La mayoría de las fuentes se diseña para cumplir con algunos o con todos
los requerimientos descriptos a continuación.
Regulación de salida: la tensión de salida debe permanecer constante dentro de los límites prefijos. Las
posibles causas de variación son los cambios en el voltaje de enterada o en la carga manejada por la salida de
la fuente.
Aislación galvánica: la salida debe estar eléctricamente aislada de la entrada. De este modo, se evita la
interacción entre la salida de la fuente y la tensión de la red de distribución, y se aumenta la seguridad
eléctrica.
Múltiples salidas: generalmente se prefiere tener múltiples salidas (positivas y negativas) que difieran en
cuanto a especificaciones de voltaje y corriente.
La fuente lineal
Para llevar la tensión de línea al rango de tensión de salida deseado, y obtener aislamiento galvánico, la fuente
lineal utiliza un transformador de 60Hz. La tensión alterna de salida del transformador ingresa en un circuito
rectificador formado por diodos, para convertirse en una tensión continua pulsante. Luego, un circuito que
actúa como filtro aplana la señal para que esta ingrese (o no) en un regulador de tensión. Este último
proporciona una tensión continua y disminuye las variaciones que posee la señal que sale del filtro (ripple).
Estas variaciones están directamente relacionadas con la frecuencia de 50Hz de la señal de línea. La
regulación del voltaje de salida se logra a través de un sistema de control por realimentación; es decir, la
salida es registrada y comparada con una referencia, que es, en general, el valor de tensión deseado. Según el
resultado de esta comparación, el regulador ajusta la tensión de salida.
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Figura. 47.-Diagrama a bloques de una fuente de alimentación lineal. [11]
La fuente conmutada
A diferencia de la fuente lineal, la conmutada utiliza las etapas en el siguiente orden: rectificador,
conmutador, transformador, un segundo rectificador, filtro regulador y salida. La tensión alterna de entrada se
convierte en una tensión continua no regulada, empleando un rectificador similar al de la fuente lineal. La
transformación de tensión continua de un nivel a otro se logra por medio de circuitos convertidores como el
Flayback. Estos poseen dispositivos de estado sólido, como transistores y MOSFETs, ente otros que operan
como llaves, completamente encendidos o apagados. Para obtener este comportamiento se utiliza la técnica de
PWM por sus siglas en ingles (modulación por pulsos), que consiste en conmutar una llave a una frecuencia
constante (por lo tanto, a un periodo constante) y ajustar la frecuencia del periodo en que la llave permanece
encendida, para lograr, así, controlar el voltaje promedio de salida. Para obtener el aislamiento galvánico, los
circuitos convertidores recurren a trasformadores de alta frecuencia, ya que la conmutación se realiza a este
nivel. La etapa final del convertidor consiste en otro rectificador, que, junto con un circuito integrador,
formado por dispositivos que almacenan energía-como bobinas y capacitores-, produce una tensión continua a
la salida. Al igual que la fuente lineal, la regulación del voltaje de salida se consigue a través de una
realimentación, porque la salida es registrada y comparada con una referencia, que es el valor de tensión
deseado. Según el resultado de esta comparación, el controlador PWM ajusta la fracción de periodo que la
llave permanece encendida para estabilizar la salida de la fuente. [11]
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Figura. 48.-Diagrama a bloques de una fuente conmutada. [11]
3.6.-Diodo
Es el dispositivo más básico de la electrónica de potencia, está constituido por una juntura semi conductora
NP su encendido se realiza cuando la tensión entre su ánodo y cátodo supera la tensión de ruptura de la
componente (Vak _ Vto). Esta tensión de ruptura se encuentra en baja potencia alrededor de 0; 7 V para
componentes en silicio y en 0; 3 V para germanio. En electrónica de potencia los diodos son de silicio y su
tensión de ruptura esta en el rango de 1 V a 2 V. En la figura 49a, se presenta el símbolo eléctrico del
dispositivo y en la 49b su esquema como semiconductor . [12]
49a.-Símbolo [12]
49b.-Esquema Semiconductor [12]
Figura. 49.-Diodo [12]
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El apagado de esta componente se realiza cuando la corriente cruce por cero (ID =0) lo cual origina la
restitución de la barrera de potencial en la juntura NP. En la figura 51a, se presenta la curva de tensión
corriente del diodo, esta característica depende de la temperatura de operación de la componente.
En la gráfica se puede observar que la componentes no comienza a conducir corriente hasta que la tensión
entre sus terminales no es mayor a la tensión de ruptura (Vak _ Vto), generalmente este dato así como el
inverso de la pendiente de curva en la zona de conducción (RD) son suministrados por el fabricante en la hoja
de datos del dispositivo. Debido a que la tensión de ruptura de los diodo es inferior al 0.1% de la tensión en
conducción se puede idealizar la curva característica de la componente mostrada en la figura 50a, para los
fines de análisis y consideraciones del efecto sobre la carga y red de alimentación, a la característica que se
muestra en la figura 50b. [12]
50a.-Característica real [12]
50b.-Característica ideal [12]
Figura 50.-Características del diodo [12]
En la tabla 4, se presentan las principales características de los diodos que existen actualmente en el mercado:
Tabla 4: Tipos de diodos [12]
Tipo
Uso General
Alta Velocidad
Schottky
Tensión (kV)
5.0
6.0
0.6
2.8
4.5
6.0
0.6
0.15
Corriente (kA)
5.0
3.5
9.57
1.7
1.95
1.1
0.017
0.08
Frecuencia (kHz)
1.0
1.0
1.0
20.0
20.0
20.0
30.0
30.0
3.7.-Tiristor
El Tiristor o SCR está conformado por tres uniones NP en serie, este dispositivo reemplazo al los tiratrones y
posee controlo de encendido a través del suministro de un pulso de corriente en el orden de los 20mA en la
compuerta de disparo o gate, adicionalmente requiere polarización ánodo cátodo positiva (Vak > 0). Su
apagado al igual que los diodos depende de que la corriente cruce por cero.
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En la figura 51a y b, se presenta su simbología, terminales y esquema como semiconductor. Adicionalmente,
en la figura 52 se presenta la forma de construir un tiristor a partir de dos transistores BJT (PNP y NPN). [12]
51a.-Símbolo [12]
51b.-Esquema como Semiconductor [12]
Figura. 51.-Tiristor o SCR [12]
Esquema Semiconductor [12]
Esquema por Componentes [12]
Figura. 52.-Tiristor a partir de transistores [12]
En la figura 53a, se presenta la característica tensión corriente del dispositivo, la tensión de ruptura de los
tiristores se encuentra entre 1V y los 2V aproximadamente. Al igual que los diodos, la tensión de ruptura de
los tiristores es inferior al 0.1% de la tensión en conducción, esto permite idealizar la curva característica de la
componente mostrada en la figura 53a, para los fines de análisis y consideraciones del efecto sobre la carga y
red de alimentación, a la característica ideal se muestra en la figura 53b. [12]
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53a.- Característica real [12]
53b.-Característica ideal [12]
Figura. 53.-Característica del tiristor [12]
En la tabla 5, se presentan las principales características de los tiristores que existen actualmente en el
mercado:
Tabla 5: Tipos de tiristores [12]
Tipo
Bloque Inverso
Conmutados por línea
Alta Velocidad
Tensión (kV)
4.5
6.0
4.5
6.5
2.8
5.0
5.0
5.0
2.8
1.8
4.2
Bidireccionales
RCT
(Con diodo en antiparalelo)
Conducción Inversa
Gatt (Tracción)
Fototiristor o Lumínicos
Corriente (kA)
3.0
2.3
3.7
4.2
1.5
4.6
3.6
5.0
1.85
2.1
1.92
2.5
2.5
1.2
6.0
1.0
1.0
0.40
1.5
Frecuencia (kHz)
20.0
20.0
20.0
0.06
0.06
0.06
0.06
0.06
20.0
20.0
20.0
20.0
5.0
20.0
0.400
3.8.-Tiristores Auto Desactivables
Estos dispositivos tienen control de encendido y apagado a través de la compuerta, dependiendo la tecnología
de diseño los requerimientos de encendido y apagado difieren entre uno y otro. Para el caso del GTO que se
basa en la tecnología de los tiristores se requiere para su encendido tensión positiva ánodo cátodo y un pulso
de corriente por el gate de 20mA, mientras que para el apagado se requiere un pulso de corriente que puede
oscilar hasta un 10% de la corriente de conducción. El MCT que se basa en la tecnología de los transistores
BJT requiere para su encendido y apagado, la existencia o no de un pulso de corriente, este pulso depende de
la ganancia hf e del componente y de la corriente de conducción. El SITH está basado en la tecnología de los
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MOSFET y requiere para el encendido y apagado un pulso de tensión en el gate adicionalmente de la
polarización en directo al igual que el MCT. Otros tiristores auto desactivables de tecnología híbrida son: el
MTO fue desarrollado por Silicon Power Company y es una combinación de un GTO y un MOSFET para
realizar el apagado de la componente. El ETO es un dispositivo que combina el MOS y GTO tomando las
ventajas de ambas componentes, el manejo de potencia del GTO y el encendido y apagado por tensión del
MOS. El ETO fue inventado en el Virginia Power Electronics Center, en colaboración con SPO. El IGCT es
la combinación de un GTO de conmutación permanente, con un activador de compuerta en tarjeta de circuito
impreso multicapa que toma la corriente del cátodo por un 1ms y la aplica en el gate para el apagado de la
componente. En la figura 54, se presenta el símbolo de los diferentes tiristores auto desactivables. En la figura
55 se presenta la foto de un GTO.
En la figura 56a, se presenta la característica de tensión corriente de los tiristores auto desactivables. A igual
que los tiristores la tensión de ruptura de los componentes auto desactivables son menores al 0;1%de la
tensión de diseño por lo cual la característica de la figura 56a, se puede idealizar a fines de realizar los análisis
del impacto en la carga y fuente de alimentación de convertidores construidos con este tipo de dispositivo. Se
puede destacar que estos componentes solo permiten la conducción unidireccional de la corriente. En la figura
56b, se presente la característica ideal de los tiristores auto desactivables. [12]
Figura. 54.-Símbolo de los diferentes tiristores auto Desactivables. [12]
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Figura. 55.-Foto de un GTO. [12]
56a.- Característica real de un tiristor
56b.-Característica ideal de un tiristor
auto desactivables [12]
auto Desactivables [12]
Figura. 56.-Característica del tiristor auto Desactivables. [12]
En la tabla 6, se presentan las principales características de los tiristores auto desactivables que existen
actualmente en el mercado:
Tipo
GTO
HD-GTO
Pulso-GTO
MCT
MTO
ETO
IGCT
SITH
Tabla 6: Tipos de tiristores auto Desactivables. [12]
Tensión (kV)
Corriente (kA)
Frecuencia (kHz)
4.5
4.0
10.0
4.5
3.0
10.0
5.0
4.6
10.0
4.5
0.25
5.0
1.4
0.065
5.0
4.5
0.5
5.0
4.5
4.0
5.0
4.5
3.0
5.0
4.0
2.2
20.0
3.9.-IGBT
Los transistores de compuerta aislada o IGBT combinan las características de los MOSFET de alta
impedancia de entrada y polarización en tensión con la baja impedancia de salida de los BJT lo que ocasiona
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alta ganancia de corriente. Esta componente se construye colocando en cascada un MOSFET que polariza un
par de BJT, su símbolo y esquema interno se presenta en la figura 57. [12]
Figura. 57.-Símbolo esquema y foto de un IGBT. [12]
En la figura 58a, se presenta la característica de operación del IGBT, en función de la tensión base emisor de
polarización (VGBE). En la figura 58b, se presenta la característica ideal de operación del IGBT como
interruptor electrónico de potencia, es decir en corte y saturación. [12]
58a.- Característica real [12]
58b.-Característica ideal [12]
Figura. 58.-Característica del IGBT. [12]
En la tabla 7, se presentan las principales características de los transistores IGBT de potencia que existen
actualmente en el mercado:
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Tabla 7: Tipos de transistores IGBT de potencia. [12]
Tipo
Individual
Individual
Individual
Individual
Individual
HVIGBT (Sensillo)
HVDIODE (Dual)
Tensión (kV)
2.5
1.2
1.2
1.2
1.8
6.5
6.5
Corriente (kA)
2.4
0.052
0.025
0.08
2.2
1.2
1.2
Frecuencia (kHz)
100.0
100.0
100.0
100.0
100.0
100
100
3.10.-Concepto de Modulación por ancho de pulsos (PWM)
La modulación por ancho de pulsos (PWM) de una señal o fuente de energía es una técnica en la que se
modifica el ciclo de trabajo de una señal periódica, que puede ser sinusoidal o cuadrada, ya sea para transmitir
información a través de un canal de comunicación o para controlar la cantidad de energía que se envía a un
dispositivo.
Por ejemplo, la PWM aplicada a un motor CC está basada en el hecho de que, si recortamos la corriente de
alimentación en forma de onda cuadrada, la energía que recibe el motor disminuirá de manera proporcional al
ciclo de la onda cuadrada. Al controlar esta relación, se logra variar la velocidad del motor de una manera
bastante aceptable. El ciclo de trabajo de una señal periódica es el ancho relativo de su parte positiva con
relación al periodo. Cuanto más tiempo pase la señal en estado alto, mayor será la velocidad del motor. [10]
Figura. 59.-Ejemplo de modulación por ancho de pulso para un motor de CC.
En los últimos años, los puentes rectificadores con control por ancho de pulso (PWM), han sido introducidos
en los procesos de conversión de energía AC-DC. Estos puentes por su esquema de conmutación, no sólo
permiten reducir la inyección de armónicos de baja frecuencias en el sistema de potencia, adicionalmente
permite el control del factor de potencia consumido por el puente. El esquema de control de los rectificadores
PWM permite, regular la magnitud de la tensión en la barra de corriente continua.
Existen dos configuraciones de puente rectificador PWM, uno se realiza con un puente de diodos y un
chopper en la barra de corriente continua y el otro se realiza con un puente inversor que alimenta directamente
la barra de corriente continua. [12]
66
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Rectificador PWM con Chopper
El puente rectificador PWM con chopper en su configuración monofásica y trifásica. Este puente permite
regular la tensión de la barra de continua y el ángulo relativo entre la tensión y corriente de alimentación,
mediante el control de apertura y cierre del transistor QBUS. En este esquema se compara la tensión de la
barra de corriente continua con la referencia deseada, el error se introduce en un controlador proporcional
integral, la salida de este controlador se multiplica por el modulo de la tensión de la fuente, obteniendo la
corriente de referencia de la inductancia L de la barra de continua (ILre f (t)). Al comparar la corriente IL(t)
medida con la referencia se determina la secuencia de disparo del transistor QBUS utilizando por ejemplo la
modulación de delta de corriente. Este puente no permite devolver energía a la red de alterna.
Los controladores DC - DC tienen como finalidad suministrar tensión y corriente continua variable a partir de
una fuente de corriente continua. En la literatura a estos convertidores estáticos se les conoce como:
"Chopper" o "Trocesadores". Su principio de funcionamiento se basa en una operación periódica, en donde se
suministrar tensión de la fuente a la carga durante un tiempo (ton) y posteriormente se aplica un cortocircuito
sobre esta, el resto del período (T). Para la construcción de un chopper, se requieren componentes con control
de encendido y apagado. En muchas oportunidades se han utilizado tiristores con circuitos auxiliares de
apagado. En la figura 60 se ilustra el principio de funcionamiento, presentando la tensión sobre la carga.
Figura. 60.-Tensión medida sobre la carga. [12]
En la figura 60, se presenta la tensión media sobre la carga. Para este caso corresponde al 60% de la fuente, es
decir, d = 0; 6.
Aplicaciones [12]
Control de motores de corriente continúa.
Fuentes de poder DC.
Tracción de vehículos eléctricos.
Frenado eléctrico.
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3.11.-Tipos de Convertidores DC - DC
En esta sección detallaremos los esquemas de las distintas configuraciones de los chopper más utilizadas en la
industria. La componente con control de encendido y apagado se denotara con el símbolo de un tiristor
circunscrito en un círculo, esta componente puede ser: un tiristor con circuito de apagado, un tiristor auto
desactivable o un transistor. En los esquemas se denotara el sentido de circulación de la corriente por la carga
y la tensión sobre esta. [12]
Chopper Reductor o Tipo "A"
En la figura 61, se presenta el esquema de un chopper reductor o tipo "A". En este esquema la corriente por la
carga sólo puede ser positiva al igual que la tensión, debido a la disposición de las dos componentes de
potencia. Su principal aplicación como su nombre lo indica es suministrar tensión continua variable desde
cero hasta el valor de la fuente. En este puente la componente con control se utiliza para suministrar tensión a
la carga mientras que el diodo de descarga libre origina el cortocircuito necesario para regular la tensión. [12]
Figura. 61.-Esquema de un chopper reductor o tipo "A". [12]
Chopper Elevador o Tipo "B"
En la figura 62, se presenta el esquema de un chopper elevador o tipo "B". En este esquema, la componente
principal coloca la carga en cortocircuito, estableciendo una corriente en sentido contrario al indicado en la
figura. Al apagarse la componente principal la inductancia de la carga se opondrá al cambio brusco de
corriente manteniendo el sentido de circulación de esta, de la carga a la fuente. Este puente requiere para su
funcionamiento que la carga sea activa, es decir, que posea fuente de tensión y que posea una componente de
inductancia. La fuente de la carga es inferior a la de la fuente, de ahí el nombre de chopper elevador. Su
principal aplicación es frenado regenerativo. [12]
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Figura. 62.-Esquema de un chopper elevador o tipo "B". [12]
Chopper Tipo "C"
En la figura 63, se presenta el esquema del chopper tipo "C", este puente combina a los dos anteriores en un
solo convertidor. Permite tanto la operación de reducción como elevación de tensión, su funcionamiento tiene
las mismas restricciones que el chopper elevador. Su principal aplicación es en tracción de vehículos
eléctricos tanto en las operación de aceleración como de frenado. [12]
Figura. 63.-Esquema del chopper tipo "C". [12]
Chopper Tipo "D"
En la figura 64, se presenta el esquema de un chopper tipo "D". Este puente suministra tensión positiva
cuando las componentes con control están conduciendo y tensión negativa cuando están apagadas. La
corriente en la carga sólo puede ser positiva por la disposición de las componentes de potencia. [12]
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Figura. 64.-Esquema de un chopper tipo "D". [12]
Chopper Tipo "E"
En la figura 65, se presenta el esquema del chopper tipo "E", a esta configuración también se le conoce en la
literatura como inversor o puente "H". Este esquema se obtiene de la superposición de de dos chopper tipo
"D" en contra fase. Esta estructura, le da la posibilidad de suministrar tensión y corriente positiva y negativa a
la carga. Su principal aplicación adicional a la de inversor (suministrar tensión AC a partir de una fuente DC)
es la del control de los campos de motores de corriente continua para vehículo eléctricos, este puente permite
invertir el sentido de circulación de la corriente en el devanado lo que ocasiona la inversión del sentido de
giro del motor. [12]
Figura. 65.-Esquema del chopper tipo "E". [12]
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3.12.-Tipos de frenados
Frenado Eléctrico
Por lo general, en la tracción de vehículos accionados por motores de corriente continua, como por ejemplo
los trenes del Metro, se utiliza el frenado eléctrico para disminuir la velocidad del móvil. Existen dos
esquemas de frenado eléctrico, el primero se denomina regenerativo y consiste en extraer energía del sistema
mecánico y devolverla a la red de corriente continua, utilizando un chopper elevador. El segundo se denomina
reostático y consiste en extraer energía del sistema mecánico y disiparla en un reóstato de frenado. [12]
Frenado Regenerativo
Este esquema de frenado, al momento de devolver la energía a la red de alimentación de corriente continua,
tiene como limitación la capacidad de adsorción de esta, generalmente esta capacidad no puede exceder el
15% del valor de diseño de tensión del sistema. Para utilizar este esquema de frenado el mayor tiempo posible
se coordina la devolución de energía a la red por el vehículo en proceso de frenado, con el consumo de otro
vehículo en la misma línea de alimentación acelerando. En la figura 66, se presenta el esquema del frenado
regenerativo. [12]
Figura. 66.-Esquema del frenado regenerativo. [12]
El funcionamiento de este esquema consiste en realizar un cortocircuito en la armadura de la máquina de
corriente continua que se conecta en serie con una inductancia de choque para establecer una corriente por
este circuito. Posteriormente, se apaga la componente y la energía acumulada en la inductancia de la máquina
en conjunto con la inductancia de choque origina el encendido del diodo y la corriente de la armadura de la
máquina circula hacia la fuente hasta tanto no encienda nuevamente la componente principal. En la operación
de frenado se disminuye la velocidad por tanto la fuerza electromotriz de la máquina en cada operación es
menor. [12]
71
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Frenado Reostático
Este esquema de frenado, en una primera etapa funciona igual que el anterior, se establece una corriente
circulatoria por la armadura de la máquina y la inductancia de choque producto del cortocircuito de este
circuito a través de la componente principal del puente. La energía acumulada en las inductancias es disipada
luego del apagado de la componente principal, y el encendido del tiristor de frenado, en una resistencia de
frenado. En la figura 67, se presenta el esquema de este tipo de frenado. [12]
Figura. 67.-Esquema de este tipo de frenado Reostático. [12]
3.13.-Medición de diodos y transistores
Medición de diodo con el óhmetro, la resistencia en polarización directa de un diodo semiconductor es muy
baja en relación con el nivel en polarización inversa. Por esto, si medimos la resistencia de un diodo
utilizando las conexiones adecuadas podemos esperar un nivel bajo relativo. El valor que indica el óhmetro
será una función de la corriente que establece a través del diodo la batería interna (generalmente de 1.5 V) del
circuito del óhmetro. Mientras más alta sea la corriente, menor será el nivel de resistencia. Para la situación
de polarización inversa, la lectura que aparece debe ser muy alta, por lo cual se requiere de una escala grande
de resistencia en el multímetro, obviamente, si se obtiene una lectura que muestra un nivel alto de resistencia
en ambas direcciones, se tratara de una condición abierta (dispositivo defectuoso), mientras que una lectura
que muestra un nivel muy bajo de resistencia en ambas direcciones indicara que probablemente se trata de un
dispositivo en corto.
Con un multímetro que tenga la función de prueba de diodo la medición puede ser más rápida, en el mercado
hay una gran variedad y modelos con esta función.
Medición de transistor con el óhmetro, recuerde que para un transistor en la región activa, la unión baseemisor tiene polarización directa y la unión base-colector tiene polarización inversa. Por tanto, en esencia, la
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unión con polarización directa deberá registrar una resistencia relativamente baja, mientras que la unión con
polarización inversa deberá mostrar una resistencia mucho mayor.
Con un multimetro que tenga la función de prueba de transistor la medición puede ser más rápida, en el
mercado hay una gran variedad y modelos con esta función. [13]
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4.1-Mantenimiento
Conjunto de actividades con el objetivo de preservar los bienes físicos (Bif) de una empresa en condiciones
adecuadas de funcionamiento eficiente, oportuno, de seguridad a un costo económico.
Tabla. 8.-Tipos de mantenimientos.
SUSTANTIVAS
(FÍSICAS )
TAREAS
Servicio (s)
TIPO
Rutinario (MR)
DE APOYO
INGENIERÍA
ADMINISTRACIÓN
Dirección (D)
Organización (O)
Cambio (c)
Falla
Reemplazo
Correctivo (MC)
Planeación (P)
Reparación (r)*
Ingeniería
Programación (S)
Inspección (i)*
Control (S)
Preventivo (MP)
Cambio deterioro
normal
Modificación (m)
Diseño **
Proyecto
Construcción
Ingeniería de
planta ***
Mantenimiento
*Mantenimiento predictivo (instrumentada)
**Mantenimiento de mejora
***En la industria. En el área de mantenimiento está considerada dentro de la ingeniería de la planta, sin
embargo, en las empresas en general subsiste como mantenimiento, con las funciones de ingeniería de planta.
[14]
4.2.-Tipo de mantenimiento
Predictivo o técnico
Definición:
Mediante el estudio y análisis del diseño, fabricación, montaje y operación, se determinara el tipo de
mantenimiento preventivo a las fallas.
Este tipo de mantenimiento permite detectar la falla en su fase inicial con:
Costos del 15 al 30%
Disponibilidad del 70 al 85 %
Mantenimiento preventivo
Definición:
Es la actividad humana desarrollada en maquinas, instalaciones o edificios, con el fin de asegurar que la
calidad de servicio que estas proporcionan, permanezca dentro de los limites preestablecidos.
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Mantenimiento correctivo
Definición:
Es la actividad humana desarrollada en maquinas, instalaciones o edificios, cuando a consecuencia de una
falla, han dejado de prestar la calidad de servicio para las que fueron diseñadas.
Labores del mantenimiento correctivo:
La recuperación inmediata de la calidad del servicio, es decir que esta se coloque dentro de los límites
esperados estándares.
Mantenimiento: en la actualidad todas las empresas que contienen equipo y maquinaria para satisfacer un
bien o un servicio de la sociedad requiere una completa funcionalidad por este motivo es muy importante el
MANTENIMIENTO este debe ser llevado con calidad y costos de productividad. [14]
4.3.-Porcentaje de fallas que presentan los trolebuses
Las fallas se clasifican en tres tipos que son mecánicas, eléctricas y carrocería.
Mecánicas 90%
Eléctricas 8%
Carrocería 2%
Fallas
mecánicas
eléctricas
carrocería
Fig. 68.-Grafica de fallas
Las fallas mecánicas son mayores a pesar de que el trolebús no es un trasporte de combustión interna, debido
a que tiene partes de la transmisión parecida a los autobuses de combustión, por esta razón se tienen que
ajustar y checar diario los frenos, aparte las juntas del reten se rompen constantemente y se riega el aceite en
las balatas.
Es por esta razón que las fallas mecánicas tienen una mayor incidencia, pero esto no significa que estas fallas
sean muy grabes o difíciles de reparar a diferencia de las eléctricas que su incidencia es menor pero son de
mayor importancia y difíciles de reparar, la importancia es debido a la constitución eléctrica y electrónica del
trolebús, las de carrocería son menores, son fallas como cambio o reparación del retrovisor del conductor, un
asiento flojo, pintura, etc.
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4.4.-Proceso de reparación o revisión de los trolebuses modelos 4700
1
2
Entra a taller, se procede
a la revisión de lo
reportado (se reporta la
falla en la orden de
trabajo) y se hace una
revisión general, se llena
el formato de revisión
Si hay una falla en el
trolebús se reporta al
PCC (Puesto de Control
Central)
Si persiste la
falla
Si, no hay
falla, sale
Se prueba el trolebús en
el patio de pruebas y si
no presenta fallas se
acaba de llenar la orden
de trabajo y se informa al
supervisor de
trasportación para que le
de salida
La reparación pasa al
área correspondiente para
su reparación del equipo
o elemento, áreas
mecánico, eléctrico y
carrocería
3
4
Fig. 69.-Diagrama de proceso de la detección de falla del trolebús.
4.4.1.-Proceso
Etapa 1
A) Si el trolebús presenta una falla o percance durante su recorrido este debe de ser reportada por el operador
al PCC (Puesto de Control Central)
B) Una vez enterado el PCC se comunica con el auxilio vial de Servicio de Transportes Eléctricos del D.F
(STE) para tratar de reparar el daño en la unidad si es posible
C) Si no es posible repararla por ellos y la unidad aún con la falla puede llegar al depósito más cercano, se
lleva para que hagan las reparaciones pertinentes
77
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D) Pero en caso que la unidad no pueda por ella llegar, se manda a remolcar.
Etapa 2
A) Una vez en el depósito el operador debe de registrar la unidad en la caseta de vigilancia para que le den
acceso
B) El operador reporta la falla con uno de los supervisores de trasportación, y con un jefe de mecánicos y
debe elaborar la orden de trabajo para la reparación de la falla
C) Después la unidad se pasa a taller, el jefe de mecánicos asigna a un par de mecánicos para la revisión del la
unidad, una vez corroborada la falla se manda al área asignada para su reparación
D) Si es mecánica, eléctrica o de carrocería, también se procede hacer una revisión general de la unidad para
evitar otras fallas y corregir detalles y se llena un formato de servicio.
Etapa 3
A) El área asignada hace las reparaciones necesarias, los mecánicos asignados anteriormente tienen que
ayudar al área que realizará la reparación
B) Si es del área de mecánica ellos tienen que realizar la reparación completa y si es eléctrica ellos tienen que
quitar los elementos dañados tanto eléctricos como electrónicos y llevarlos al laboratorio de electrónica para
que hagan la reparación
C) Una vez reparados los elementos ellos tiene que volver a colocar los componentes en su lugar
Etapa 4
A) Una vez colocados los elementos reparados ó realizadas las reparaciones necesarias la unidad se prueba en
el patio de pruebas para verificar que la unidad no presente falla y esté en condiciones para el trabajo
B) Si está bien se acaba de llenar la orden de trabajo para que el supervisor compruebe que esta condiciones
para salir a trabajar
C) Se informa al supervisor de trasportación para que le asigne ruta y operador para que salga.
Fig. 70.-Reparación de frenos
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4.5.-Laboratorio de Electrónica
El laboratorio de electrónica es parte del área de eléctrica, en este lugar se realiza el mantenimiento, la
limpieza, reparación e incluso modificaciones de equipos para mantenerlos en funcionamiento con las nuevas
tecnologías, esta área es muy importante debido a que los elementos eléctricos y electrónicos del trolebús son
una parte fundamental y principal, siendo uno de los lugares más importantes de los depósitos sin disminuir o
desvalorizar las otras áreas que también tiene una gran importancia, pero debido a que la estructura principal
del trolebús la conforman las partes eléctricas y electrónicas es de suma importancia este lugar.
En este capítulo se dará una explicación de los módulos a los cuales se da mantenimiento, limpieza,
reparación y modificación en el laboratorio de electrónica, mostrando los elementos que conforman a los
módulos, así mismo mostrando los equipos que se usan para la reparación y prueba de los módulos.
En estas hojas de revisión se podrán observar los rangos y parámetros de los elementos que conforman los
módulos así como sus características, también las pruebas que se les realizan para saber que están en buenas
condiciones los elementos de los módulos, el propósito de realizar estas hojas y captura de los datos de los
elementos es por la necesidad de tener un manual de procedimientos y revisión para facilitar el trabajo en esta
área, además esto servirá como un antecedente para futuros trabajos para otros tipos de modelos de trolebuses
debido a que no todos los mecánicos o trabajadores del laboratorio cuentan con los manuales de operación de
los trolebuses.
Estos trolebuses son de una tecnología ya un poco vieja, pero esto no es una limitante para su buen
funcionamiento e incluso son capaces de competir con los más modernos como la serie 9000, una de sus
limitantes en comparación con la serie 9000 es en la carrocería, debido al tiempo de servicio, pero actualmente estos trolebuses serie 4700 están en rehabilitación total y en la actualidad podemos ver todavía
trolebuses serie 42, 43, 44 y 47 trabajando.
4.5.1.-Pruebas a elementos
Chopper de campo
Las pruebas realizadas al chopper de campo se realizan con un arnés, que se conecta de los trasformadores
de pulsos hacia la parte baja del trolebús, en la caja del chopper de campo, con esta pruebas podemos
verificar los valores de voltaje cuando traciona hacia delante o atrás, en las terminales 531, 532 y 533, la
terminal 532 es la negativa y 531 es positiva cuando traccionamos hacia delante, la tensión en estas dos
terminales es de 600 VCD mientras tanto que en la 533 se bloquea por diodos del chopper para evitar
accidentes, cuando se tracciona hacia atrás la 532 es negativa nuevamente y la 533 es positiva, la tensión en
estas dos terminales también debe ser de 600 VCD completando así el ciclo, también se toman los valores
de voltaje de los IGBT, que es de 24 VCD en su estado de conducción, en el panel P-TB2 se verifican los
valores de las fuentes de alimentación, en las terminales de este panel, que los valores debe ser de 15 VCD
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Figura. 71.-Prueba de Chopper de campo.
Banco de capacitores
Se deben de revisar los valores del banco de capacitores para determinar que la tarjeta amplificadora esta
funcionando bien debido a que ésta es la que controla frecuencia para la velocidad del trolebús, cada
capacitor debe tener una carga de 600 VDC cada uno de no ser así se deben de retirar para comprobar sí uno
de ellos falla o es la tarjeta, cuando esta falla se presenta, en una tarjeta de control del trolebús se enciende un
led de color rojo y nos marca PUD que es banco de capacitores desbalaceados
Figura. 72.-Prueba de Banco de capacitores.
80
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Especificaciones técnicas para el transductor
Generalidades
Este sistema chopper controla automáticamente la velocidad y aceleración del trolebús en proporción al
ángulo del pedal del acelerador cuando es oprimido.
Un transductor diferencial tipo transformador de CD convierte el ángulo de oprimido del pedal del acelerador
a una señal eléctrica analógica, la cual controla la corriente y voltaje de armadura así como a la corriente de
campo del motor de tracción bajo una secuencia predeterminada.
El frenado reostatico dinámico es controlado por otro transductor conectado al pedal de frenado.
Así el frenado combinado de aire y reostatico son aplicados al trolebús.
Especificación.
Este sistema chopper tiene dos transductores.
Cada transductor está conectado al pedal acelerador y al pedal de frenado respectivamente. [8]
Tipo:
Transductor tipo diferencial
Fuente de voltaje:
6V CD
Interruptor de mando de aceleración o frenado:
Micro interruptor 12V, CD 1A
Capacidad del frenado reostatico
Figura. 73.-Forma grafica del transductor
Condición del cálculo
Aceleración
: 3.15 Km/h/s
Retardación
: 2.25 Km/h/s
Velocidad máxima
: 60 Km/h/s
Tiempo en movimiento
: 63.1 s
Tiempo de paro
: 10 s
Máxima corriente de aceleración
: 260 A
Máxima corriente de retardación
: 175 A
Peso sin carga
: 10.258 ton
Peso de pasajeros
: 6.565 ton
81
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Suponiendo una distancia de 525 m., entre dos paradas de autobuses, el trolebús acelera a la máxima
velocidad 60 Km/h con una aceleración de 3.15 Km/h/s.
Después que es aplicado el frenado reostatico para detenerlo se desacelerara a 2.25 Km/h/s.
El tiempo de paro en cada parada de autobús es unos 10 segundos. [8]
Revisión de los valores de voltaje, estos sirven como parámetro en la determinación de la falla en algún
circuito del trolebús y también como revisión rutinaria. Tabla 9. [8]
Tabla. 9.-Valores nominales en los diferentes circuitos. [8]
Nombre
Tipo
Rango de corriente
Usado en el circuito
LB1
UM-1300
DC 600 V 300 A
Circuito de potencia
LB2
UM-1300
DC 600 V 300 A
Circuito principal
LB3
UM-900
DC 600 V 10 A
Circuito principal
LB4
UM-1300
DC 600 V 300 A
Circuito de armadura
BK
UM-1300
DC 600 V 300 A
Circuito de frenado
RV1
UM-600
DC 600 V 10 A
Circuito inversor
RV2
UM-600
DC 600 V 10 A
Circuito inversor
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4.6.-Hojas de inspección de los módulos
Hoja de verificación e inspección del transformador de pulsos
Eléctrico (x)
Alimentación de 600 V ( )
Neumática ( )
Mecánico ( )
Baja tensión
(x)
Otro tipo ( )
Tiempo programado: _______________ (minutos, horas, días, etc.)
Departamento Lab de Electrónica.
Nº de equipo _______________________.
Reparado ó inspeccionado por _____________________________________________.
Inicio ___________.
Fin ____________.
Fecha___________________.
O.T______________________.
Equipo Transformador de pulsos. Hoja 1 de 2
Nº de TB________________.
observaciones_____________________________________________________________.
Elemento o dispositivo: Banco de Resistencias.
Estado. Bueno ( )
Dañado ( ).
Valores nominales de los elementos:
4 Resistencias de 150 Ω/10 W ± 1% ≈148.5 Ω a 151.5 Ω
2 Resistencias de 600 Ω/10 W ± 1%≈594 Ω a 606 Ω
2 Resistencias de 800 Ω/10 W ± 1%≈792 Ω a 808 Ω
4 Resistencias de 33 Ω/10 W ± 1%≈32.67 Ω a 33.33 Ω
Reparación (
)
Cambio (
).
Prueba a los elementos: Medición con el multimetro en su función de óhmetro
Elemento o dispositivo: Resistencia.
Estado. Bueno ( )
Dañado ( ).
Valor nominal del elemento:
1 Resistencia de 10 Ω/2 W ± 5%≈9.5 Ω a 10.5 Ω
Reparación (
)
Cambio (
).
Prueba a los elementos: Medición con el multimetro en su función de óhmetro
Elemento o dispositivo: Grupo de Capacitores de Mylon.
Estado. Bueno ( )
Dañado ( ).
Valores nominales de los elementos:
Capacitor C80 10 µF/200 V
Capacitor C201 2.2 µF/200 V
Capacitor C101 .47 nF/200 V
Reparación (
)
Cambio (
).
Prueba a los elementos:
Ordeno
________________________
Nombre y firma
Supervisor
_____________________________
Nombre y firma
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Hoja de verificación e inspección del transformador de pulsos
Eléctrico (x)
Alimentación de 600 V ( )
Neumática ( )
Mecánico (
)
Baja tensión
(x)
Otro tipo (
)
Tiempo programado: _______________ (minutos, horas, días, etc.)
Departamento Lab de Electrónica.
Nº de equipo _______________________.
Reparado ó inspeccionado por _____________________________________________.
Inicio ___________.
Fin ____________.
Fecha___________________.
O.T______________________.
Equipo Transformador de pulsos. Hoja 2 de 2
Nº de TB________________.
observaciones____________________________________________________________________.
Elemento o dispositivo: Grupo de Reactores, Reactor GT12, Reactor GT11 y Reactor GT20
Estado. Bueno ( )
Dañado ( ).
Valores nominales de los elemento:
Reparación (
)
Cambio (
).
Prueba a los elementos:
Elemento o dispositivo: Líneas de Conexión.
Conector Macho TE34-8-16P
Estado. Bueno ( )
Reparación (
)
Dañado ( ).
Cambio (
).
Prueba a los elementos: Medición con el multimetro en su función de continuidad.
Nota: se cuenta con dos trasformadores de pulsos para la tracción hacia adelante y atrás (G-CN3 y G-CN4).
Ordeno
__________________________
Nombre y firma
Supervisor
_____________________________
Nombre y firma
Fig. 74.-Transformador de pulsos.
84
INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL
ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA MECÁNICA Y ELÉCTRICA
Hoja de verificación e inspección del chopper de campo
Eléctrico (x)
Alimentación de 600 V (x)
Neumática ( )
Mecánico (
)
Baja tensión
(x)
Otro tipo (
)
Tiempo programado: _______________ (minutos, horas, días, etc.)
Departamento Lab de Electrónica.
Nº de equipo _______________________.
Reparado ó inspeccionado por _____________________________________________.
Inicio ___________.
Fin ____________.
Fecha___________________.
O.T______________________.
Equipo Chopper de campo. Hoja 1 de 2
Nº de TB________________.
observaciones____________________________________________________________________.
Elemento o dispositivo: conjunto de resistencias
Estado. Bueno ( )
Dañado ( ).
Valores nominales de los elemento:
4 Resistencias de 4.7 kΩ/5 W ± 5% ≈4.935 a 4.465 kΩ
4 Resistencias de 8 Ω/5 W ± 5% ≈8.4 a 7.6 Ω
4 Resistencias de 3.3 kΩ/5 W ± 5% ≈3.465 a 3.135 kΩ
4 Resistencias de 120 Ω/5 W ± 5% ≈126 a 114 Ω
4 Resistencias de 1 Ω/2 W ± 5% ≈ 1.05 a .95 Ω
4 Resistencias de 30 Ω/30 W ± 5% ≈39 a 21 Ω
4 Bancos de resistencias de 15 Ω/2 W ± 5% ≈ 15.75 a 14.25 Ω
4 Resistencias de 27 Ω/2 W ± 5% ≈28.35 a 25.65 Ω
Reparación (
)
Cambio (
).
Prueba a los elementos: Medición con el multimetro en su función de óhmetro
Elemento o dispositivo: Juego de capacitores
Estado. Bueno ( )
Dañado ( ).
Valores nominales de los elemento:
8 Capacitores de 10000 µF a 40 VCD
4 Capacitores de 0.5 µF a 2000 VCD
8 Capacitores de 4.7 µF a 200 VCD
4 Capacitores de 4.7 µF a 160 VCD
Reparación (
)
Cambio (
).
Prueba a los elementos: Medición el multimetro en su función de capacitancia y con la fuente de 1 kV.
Ordeno
__________________________
Nombre y firma
Supervisor
_____________________________
Nombre y firma
85
INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL
ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA MECÁNICA Y ELÉCTRICA
Hoja de verificación e inspección del chopper de campo
Eléctrico (x)
Alimentación de 600 V (x)
Neumática ( )
Mecánico (
)
Baja tensión
(x)
Otro tipo (
)
Tiempo programado: _______________ (minutos, horas, días, etc.)
Departamento Lab de Electrónica.
Nº de equipo _______________________.
Reparado ó inspeccionado por _____________________________________________.
Inicio ___________.
Fin ____________.
Fecha___________________.
O.T______________________.
Equipo Chopper de campo. Hoja 2 de 2
Nº de TB________________.
observaciones____________________________________________________________________.
Elemento o dispositivo: conjunto de diodos
Estado. Bueno ( )
Dañado ( ).
Valores nominales de los elemento: Verificar en hoja de datos, anexos
12 Diodos F114B
4 Diodos SR30D-24
Reparación (
)
Cambio (
).
Prueba a los elementos: Medición con el multimetro en su función de óhmetro y prueba de diodos
Elemento o dispositivo: Juego de transistores
Estado. Bueno ( )
Dañado ( ).
Valores nominales de los elemento:
4 Transistores 2SC2139
Reparación (
)
Cambio (
).
Prueba a los elementos: Medición con el multimetro en su función de óhmetro
Elemento o dispositivo: Juego de IGBT
Estado. Bueno ( )
Dañado ( ).
Valores nominales de los elemento: Verificar en hoja de datos, anexos
2 IGBT
Reparación (
)
Cambio (
).
Prueba a los elementos: Medición con el multimetro en su función de óhmetro
Ordeno
__________________________
Nombre y firma
Supervisor
_____________________________
Nombre y firma
Fig. 75.-Chopper de campo.
86
INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL
ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA MECÁNICA Y ELÉCTRICA
Hoja de verificación e inspección del banco de condensadores
Eléctrico (x)
Mecánico (
)
Otro tipo (
)
Alimentación de 600V (x)
Baja tensión
( )
Neumática
(
)
Tiempo programado: _______________ (minutos, horas, días, etc.)
Departamento Lab de Electrónica.
Nº de equipo _______________________.
Reparado ó inspeccionado por _____________________________________________.
Inicio ___________.
Fin ____________.
Fecha___________________.
O.T______________________.
Equipo Banco de condensadores. Hoja 1 de 1
Nº DE TB________________.
observaciones____________________________________________________________________.
Elemento o dispositivo: Banco de Resistencias 1 y 2.
Estado. Bueno ( )
Dañado ( ).
Valores nominales de los elementos:
Banco 1
2 Resistencias de 6 kΩ/20 W ± 1% ≈5940 Ω a 6060 Ω
Banco 2
2 Resistencias de 6 kΩ/20 W ± 1%≈5940 Ω a 6060 Ω
Reparación (
)
Cambio (
).
Prueba a los elementos: Medición con el multimetro en su función de óhmetro
Elemento o dispositivo: Banco de Capacitores.
Estado. Bueno ( )
Dañado ( ).
Valores nominales de los elementos:
4 Capacitores de 5200 µF a 450 VCD. Surge 500 VCD
Reparación (
)
Cambio (
).
Prueba a los elementos: Con la fuente de 1 kV – 250 mA, Al aplicar 600 VCD al banco de capacitores
conectados en serie en la terminal (+) 604 y (-) 600G el voltaje de cada capacitor será de 150 VCD
Ordeno
__________________________
Nombre y firma
Supervisor
_____________________________
Nombre y firma
Fig. 76.-Banco de condensadores.
87
INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL
ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA MECÁNICA Y ELÉCTRICA
Hoja de verificación e inspección de la rejilla completa
Eléctrico (x)
Mecánico ( )
Otro tipo ( )
Alimentación de 600 V ( )
Baja tensión
(x)
Neumática
(
)
Tiempo programado: _______________ (minutos, horas, días, etc.)
Departamento Lab de Electrónica.
Nº de equipo _______________________.
Reparado ó inspeccionado por _____________________________________________.
Inicio ___________.
Fin ____________.
Fecha___________________.
O.T______________________.
Equipo Rejilla completa. Hoja 1 de 3
Nº DE TB________________.
observaciones____________________________________________________________________.
Elemento o dispositivo: Conjunto de Tarjetas de Control.
Estado. Bueno ( )
Dañado ( ).
Designación del conjunto de tarjetas :
ISA-8A Amplificación de voltaje del transductor (Aceleración – Frenado).
PAT-66A Limita la corriente y el voltaje, apertura de las protecciones.
DC-73A Protección y detección de corriente y voltaje.
Corriente de armadura 500 A/8 V
Corriente de campo
20 A/8 V
Voltaje de condensador de campo 600 V/4.8 V
LOG-90B Control lógico de señales de encendido y apagado del tiristor de chopper de armadura.
LMT-10B Incorpora un circuito limitador y apertura del circuito de control chopper de armadura.
OPC-36B Control de voltaje de pulso del chopper de armadura.
DSG-13A Encendido y apagado del chopper de armadura.
Encendido y apagado de la frecuencia de oscilación de la señal de compuerta de armadura y campo.
DSG-13B Encendido y apagado del chopper de campo.
GA-2A Chopper de armadura- Generación y amplificación del tiristor.
GA-2A Chopper de campo adelante.
GA-2A Chopper de campo atrás.
Reparación (
)
Cambio (
).
Prueba a los elementos: Medición de los elementos de las tarjetas con el multimetro, en su función de
óhmetro, prueba de diodo y prueba de continuidad.
Ordeno
__________________________
Nombre y firma
Supervisor
_____________________________
Nombre y firma
88
INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL
ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA MECÁNICA Y ELÉCTRICA
Hoja de verificación e inspección de la rejilla completa
Eléctrico (x)
Alimentación de 600 V ( )
Neumática
( )
Mecánico ( )
Baja tensión
(x)
Otro tipo ( )
Tiempo programado: _______________ (minutos, horas, días, etc.)
Departamento Lab de Electrónica.
Nº de equipo _______________________.
Reparado ó inspeccionado por _____________________________________________.
Inicio ___________.
Fin ____________.
Fecha___________________.
O.T______________________.
Equipo Rejilla completa. Hoja 2 de 3
Nº DE TB________________.
observaciones____________________________________________________________________.
Elemento o dispositivo: Fuente KF 56
Estado. Bueno (
)
Dañado ( ).
Valores nominales de voltajes de salida de la fuente:
El rango de voltaje de entrada es de 9 VCD a 14.5 VCD.
15 VCD ± 1%≈14.85 VCD a 15.15 VCD
-15 VCD ± 1%≈-14.85 VCD a -15.15 VCD
5 VCD ± 1%≈4.95 VCD a 5.05 VCD
12 VCD ± 1%≈11.88 VCD a 12.12 VCD
Reparación (
)
Cambio (
).
Prueba al elemento: Resistencia de carga
Elemento o dispositivo: Divisor de Voltaje.
Estado. Bueno ( )
Dañado ( ).
Elementos del divisor de voltaje:
4 Resistencias de 470 Ω/2 W ±5%≈446.5 Ω a 493.5 Ω
1 Resistencia de 190 Ω/2 W ±5%≈180.5 Ω a 199.5 Ω
1 Diodo Zener RD6C 1.79 Ω
V(Z) Nom.(V) Reference Voltage=5.8
@I(Z) (A) (Test Condition)=120m
Tolerance (%)=10
Temp.Coef. (pp/10,000) Max.=2.0
Z(z) Max. (Ohms) Dyn. Imped.=6.0
P(D) Max.(W) Power Dissipation=3.0
1 Capacitor de 330 µF/40 VCD
Reparación (
)
Cambio (
).
Pruebas a los elementos: Medición con el multímetro en su función de óhmetro y prueba de diodo.
Ordeno
__________________________
Nombre y firma
Supervisor
_____________________________
Nombre y firma
89
INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL
ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA MECÁNICA Y ELÉCTRICA
Hoja de verificación e inspección de la rejilla completa
Eléctrico (x)
Mecánico ( )
Otro tipo ( )
Alimentación de 600 V
Baja tensión
( )
(x)
Neumática
(
)
Tiempo programado: _______________ (minutos, horas, días, etc.)
Departamento Lab de Electrónica.
Nº de equipo _______________________.
Reparado ó inspeccionado por _____________________________________________.
Inicio ___________.
Fin ____________.
Fecha___________________.
O.T______________________.
Equipo Rejilla completa. Hoja 3 de 3
Nº DE TB________________.
observaciones____________________________________________________________________.
Elemento o dispositivo: Capacitor
Estado. Bueno ( )
Dañado ( ).
Valor nominal de el elemento:
1 Capacitor de 100000 µF/40 VCD Surge 50 VCD
Reparación (
)
Cambio (
).
Prueba al elementos: Medición con la fuente de 1 kV-250 mA
Elementos o dispositivos: Conector macho de salida
Conector macho de entrada
Estado. Bueno ( )
Reparación (
)
Dañado ( ).
Cambio (
).
Prueba de la Rejilla completa: Se alimenta de 12 VCD en conexiones 103Α (+) y 100 (-), obteniendo 18 VCD
de salida en (M15 y Ks)
Ordeno
__________________________
Nombre y firma
Supervisor
_____________________________
Nombre y firma
Fig. 77.-Rejilla completa.
90
INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL
ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA MECÁNICA Y ELÉCTRICA
Hoja de verificación e inspección del banco de fuentes de alimentación
Eléctrico (x)
Mecánico ( )
Otro tipo ( )
Alimentación de 600 V
Baja tensión
( )
(x)
Neumática
(
)
Tiempo programado: _______________ (minutos, horas, días, etc.)
Departamento Lab de Electrónica.
Nº de equipo _______________________.
Reparado ó inspeccionado por _____________________________________________.
Inicio ___________.
Fin ____________.
Fecha___________________.
O.T______________________.
Equipo Banco de fuentes de alimentación. Hoja 1 de 1 Nº DE TB________________.
observaciones____________________________________________________________________.
Elemento o dispositivo: Banco de fuentes de alimentación.
Estado. Bueno ( )
Dañado ( ).
Valores nominales de voltajes de salida de las fuentes:
El rango de alimentación es 9 VCD a 14.5 VCD
1 KF 160 Vin 12 VCD Vout 80 ± 2% VCD a 2 A≈76 VCD a 84 VCD
El rango de alimentación es 9 VCD a 14.5 VCD
1 KF 121.4 Vin 12 VCD Vout 24 ± 2% VCD a 1 A≈ 22.8 VCD a 25.2 VCD
Vout 17 VCD ± 2% VCD a 5 A a 2 A≈16.15 VCD a 17.85 VCD
El rango de alimentación es 9 VCD a 14.5 VCD
2 KF 68 Vin 12VCD Vout 17 ± 2% VCD a 1A ≈16.15 VCD a 17.85 VCD
Reparación (
)
Cambio (
).
Prueba a los elementos: Resistencia de carga
Ordeno
__________________________
Nombre y firma
Supervisor
_____________________________
Nombre y firma
Fig. 78.-Banco de fuentes de alimentación.
91
INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL
ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA MECÁNICA Y ELÉCTRICA
Hoja de verificación e inspección de la unidad de relevación FC-621A.
Eléctrico (x)
Mecánico ( )
Otro tipo ( )
Alimentación de 600 V (
Baja tensión
(
)
)
Neumática
(
)
Tiempo programado: _______________ (minutos, horas, días, etc.)
Departamento Lab de Electrónica.
Nº de equipo _______________________.
Reparado ó inspeccionado por _____________________________________________.
Inicio ___________.
Fin ____________.
Fecha___________________.
O.T______________________.
Equipo Unidad de relevación FC-621A. Hoja 1 de 3 Nº DE TB________________.
observaciones____________________________________________________________________.
Elemento o dispositivo: Banco de Relevadores.
Estado. Bueno ( )
Dañado ( ).
Valor nominal del elemento:
8 Relevadores de 12 VCD/54 Ω
Reparación (
)
Cambio (
).
Prueba a los elementos: Probador de relevadores
Elemento o dispositivo: Banco de Capacitores.
Estado. Bueno ( )
Dañado ( ).
Valores nominales de los elemento:
2 Capacitores electrolíticos de 25 VCD/ 4700 µF
Reparación (
)
Cambio (
).
Pruebas a los elementos: Medición con la fuente de alimentación de 1kV-250 mA.
Elemento o dispositivo: Banco de varistores
Estado. Bueno ( )
Dañado ( ).
Valores nominales de los elemento:
15 Varistores ECG2V014
Reparación (
)
Cambio (
).
Pruebas a los elementos: Medición con el multímetro en modo de óhmetro
Ordeno
__________________________
Nombre y firma
Supervisor
_____________________________
Nombre y firma
92
INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL
ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA MECÁNICA Y ELÉCTRICA
Hoja de verificación e inspección de la unidad de relevación FC-621A.
Eléctrico (x)
Mecánico ( )
Otro tipo (
)
Alimentación de 600 V ( )
Neumática
Baja tensión
( )
(
)
Tiempo programado: _______________ (minutos, horas, días, etc.)
Departamento Lab de Electrónica.
Nº de equipo _______________________.
Reparado ó inspeccionado por _____________________________________________.
Inicio ___________.
Fin ____________.
Fecha___________________.
O.T______________________.
Equipo Unidad de relevación FC-621A. Hoja 2 de 3 Nº DE TB________________.
observaciones____________________________________________________________________.
Elemento o dispositivo: Capacitor Electrolítico
Estado. Bueno ( )
Dañado ( ).
Valor nominal del elemento:
1 Capacitor de 25 VCD/6800 µF
Reparación (
)
Cambio (
).
Prueba al elementos: Medición con la fuente de alimentación de 1 kV-250 mA
Elemento o dispositivo: Diodo SR104-8
Diodo
Estado. Bueno ( )
Dañado ( ).
Valores nominales de los elemento:
7 Diodos SR104-8
1 Diodo
Reparación (
)
Cambio (
).
Prueba a los elementos: Medición con el multímetro en su estado de medición de diodo
Ordeno
__________________________
Nombre y firma
Supervisor
_____________________________
Nombre y firma
93
INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL
ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA MECÁNICA Y ELÉCTRICA
Hoja de verificación e inspección de la unidad de relevación FC-621A.
Eléctrico (x)
Mecánico ( )
Otro tipo ( )
Alimentación de 600 V ( )
Baja tensión
( )
Neumática
(
)
Tiempo programado: _______________ (minutos, horas, días, etc.)
Departamento Lab de Electrónica.
Nº de equipo _______________________.
Reparado ó inspeccionado por _____________________________________________.
Inicio ___________.
Fin ____________.
Fecha___________________.
O.T______________________.
Equipo Unidad de relevación FC-621A. Hoja 3 de 3 Nº DE TB________________.
observaciones____________________________________________________________________.
Elemento o dispositivo: Banco de Resistencias.
Estado. Bueno ( )
Dañado ( ).
Valores nominales de los elemento:
8 Resistencias de 10 Ω/2 W ± 5%≈9.5 Ω a 10.5 Ω
1 Resistencia de 33 Ω/2 W ± 5%≈31.35 Ω a 34.65 Ω
1 Resistencia de 47 Ω/2 W ± 5%≈44.65 Ω a 49.35 Ω
Reparación (
)
Cambio (
).
Pruebas a los elementos: Medición con el multimetro en su modo de óhmetro.
Elemento o dispositivo: Contactores
Estado. Bueno ( )
Dañado ( ).
Valores nominales de los elemento:
5 Contactores de 12 VCD a 22.6 Ω
Reparación (
)
Cambio (
).
Pruebas a los elementos: Prueba de apertura y cierre de contactos, medición con el multímetro en su función de
continuidad, se alimentan con la fuente de 30 VCD para energizar la bobina y los contactores.
Ordeno
__________________________
Nombre y firma
Supervisor
_____________________________
Nombre y firma
Fig. 79.-Unidad de relevación FC-621A.
94
INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL
ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA MECÁNICA Y ELÉCTRICA
Hoja de verificación e inspección de la tarjeta amplificadora
Eléctrico (x)
Mecánico ( )
Otro tipo ( )
Alimentación de 600 V
Baja tensión
( )
(x)
Neumática
(
)
Tiempo programado: _______________ (minutos, horas, días, etc.)
Departamento Lab de Electrónica.
Nº de equipo _______________________.
Reparado ó inspeccionado por _____________________________________________.
Inicio ___________.
Fin ____________.
Fecha___________________.
O.T______________________.
Equipo Tarjeta amplificadora. Hoja 1 de 3
Nº DE TB________________.
observaciones____________________________________________________________________.
Elemento o dispositivo: Juego de Diodos.
Estado. Bueno ( )
Dañado ( ).
Valores nominales de los elemento:
10 Diodos rectificadores 1S954
2 Diodos zener RD6B-L
4 Diodos F14D
Reparación (
)
Cambio (
).
Prueba a los elementos: Medición con el multímetro en su función de prueba de diodo
Elemento o dispositivo: Juego de Capacitores.
Estado. Bueno ( )
Dañado ( ).
Valores nominales de los elemento:
2 Capacitores de 4700 µF de 25 VCD
2 Capacitores de 1000 µF de 63 VCD
2 Capacitores electrolíticos de 47 nF/35 V
2 Capacitores de 223/50k
Reparación (
)
Cambio (
).
Prueba a los elementos:
Ordeno
__________________________
Nombre y firma
Supervisor
_____________________________
Nombre y firma
95
INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL
ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA MECÁNICA Y ELÉCTRICA
Hoja de verificación e inspección de la tarjeta amplificadora
Eléctrico (x)
Mecánico ( )
Otro tipo ( )
Alimentación de 600 V
Baja tensión
( )
(x)
Neumática
(
)
Tiempo programado: _______________ (minutos, horas, días, etc.)
Departamento Lab de Electrónica.
Nº de equipo _______________________.
Reparado ó inspeccionado por _____________________________________________.
Inicio ___________.
Fin ____________.
Fecha___________________.
O.T______________________.
Equipo Tarjeta amplificadora. Hoja 2 de 3
Nº DE TB________________.
observaciones____________________________________________________________________.
Elemento o dispositivo: Juego de Transistores.
Estado. Bueno ( )
Dañado ( ).
Valores nominales de los elemento:
2 Transistores 2SC2139
2 Transistores C310 68AC
Reparación (
)
Cambio (
).
Prueba a los elementos: Con el multímetro en su función de óhmetro.
Elemento o dispositivo: Circuito Integrado.
Estado. Bueno ( )
Dañado ( ).
Valores nominales de los elemento:
2 Circuito Integrados M57215BL
Reparación (
)
Cambio (
).
Prueba a los elementos: Medición con el multímetro.
Elemento o dispositivo: Juego de Resistencias.
Estado. Bueno ( )
Dañado ( ).
Valores nominales de los elemento:
2 Resistencias de 0.5 Ω/5 W ± 1%≈0.495 Ω a 0.505 Ω
2 Resistencias de 10 Ω/5 W ± 1%≈9.9 Ω a 10.1 Ω
Reparación (
)
Cambio (
).
Prueba a los elementos: Medición con el multímetro en su función de óhmetro.
Ordeno
__________________________
Nombre y firma
Supervisor
_____________________________
Nombre y firma
96
INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL
ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA MECÁNICA Y ELÉCTRICA
Hoja de verificación e inspección de la tarjeta amplificadora
Eléctrico (x)
Alimentación de 600 V ( )
Neumática ( )
Mecánico ( )
Baja tensión
(x)
Otro tipo ( )
Tiempo programado: _______________ (minutos, horas, días, etc.)
Departamento Lab de Electrónica.
Nº de equipo _______________________.
Reparado ó inspeccionado por _____________________________________________.
Inicio ___________.
Fin ____________.
Fecha___________________.
O.T______________________.
Equipo Tarjeta amplificadora. Hoja 3 de 3
Nº DE TB________________.
observaciones_____________________________________________________________.
Elemento o dispositivo: Juego de Resistencias.
Estado. Bueno ( )
Dañado ( ).
Valores nominales de los elemento:
6 Resistencias de 10 Ω/2 W ± 10%≈9 Ω a 11 Ω
4 Resistencias de 68 Ω/2 W ± 10%≈61.2 Ω a 74.8 Ω
2 Resistencias de 62 Ω/2 W ± 10%≈55.8 Ω a 68.2 Ω
2 Resistencias de 330 Ω/2 W ± 5%≈313.5 Ω a 346.5 Ω
2 Resistencias de 10 Ω/1 W ± 10%≈9 Ω a 11 Ω
2 Resistencias de 330 Ω/2 W ± 15%≈280.5 Ω a 379.5 Ω
2 Resistencias de 39 Ω/2 W ± 5%≈37.05 Ω a 40.95 Ω
2 Transformadores (toroide)
Reparación (
)
Cambio (
).
Prueba a los elementos: Medición con el multímetro en su función de óhmetro.
Elemento o dispositivo: Tarjeta inferior.
Estado. Bueno ( )
Dañado ( ).
Valores nominales de los elemento:
2 Transistores D650
2 Diodos Rectificadores
2 Resistencias de 67 Ω/2 W ± 15%≈56.95 Ω a 77.05 Ω
2 Resistencias de 120 Ω/1 W ± 12%≈105.6 Ω a 134.4 Ω
2 Resistencias de 120 Ω/2 W ± 11%≈105.6 Ω a 134.4 Ω
1 Transformador (toroide)
Reparación (
)
Cambio (
).
Prueba a los elementos: Medición con el multímetro en su función de óhmetro y diodo.
Ordeno
_________________________
Nombre y firma
Supervisor
_____________________________
Nombre y firma
Fig. 80.-Tarjeta amplificadora.
97
INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL
ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA MECÁNICA Y ELÉCTRICA
Hoja de verificación e inspección del conjunto de diodo MS1567
Eléctrico (x)
Alimentación de 600 V ( )
Neumática ( )
Mecánico ( )
Baja tensión
(x)
Otro tipo ( )
Tiempo programado: _______________ (minutos, horas, días, etc.)
Departamento Lab de Electrónica.
Nº de equipo _______________________.
Reparado ó inspeccionado por _____________________________________________.
Inicio ___________.
Fin ____________.
Fecha___________________.
O.T______________________.
Equipo Conjunto de diodo MS 1567. Hoja 1 de 1 Nº DE TB________________.
observaciones____________________________________________________________________.
Elemento o dispositivo: Banco de Capacitores
Estado. Bueno ( )
Dañado ( ).
Valores nominales de los elemento:
2 Capacitores de 2000 VCD/0,5 µF
Reparación (
)
Cambio (
).
Elemento o dispositivo: Banco de Diodos
Estado. Bueno ( )
Dañado ( ).
Valores nominales de los elementos:
4 Diodos SR30D-24
Reparación (
)
Cambio (
).
Pruebas a los elementos: Medición con el multímetro en su función de prueba de diodo.
Elemento o dispositivo: Diodo tipo pastilla
Estado. Bueno ( )
Dañado ( ).
Valor nominal del elemento:
FDS500A501426B
Reparación (
)
Cambio (
).
Pruebas a los elementos: Medición con el multímetro en su función de prueba de diodo.
Ordeno
__________________________
Nombre y firma
Supervisor
_____________________________
Nombre y firma
Fig. 81.-Conjunto de diodo MS 1567.
98
INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL
ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA MECÁNICA Y ELÉCTRICA
Hoja de verificación e inspección del panel de relevación para Convertidor
Eléctrico (x)
Mecánico ( )
Otro tipo ( )
Alimentación de 600 V
Baja tensión
( )
(x)
Neumática
(
)
Tiempo programado: _______________ (minutos, horas, días, etc.)
Departamento Lab de Electrónica.
Nº de equipo _______________________.
Reparado ó inspeccionado por _____________________________________________.
Inicio ___________.
Terminación ____________.
Fecha___________________.
O.T______________________.
Equipo Panel de relevación para convertidor. Hoja 1 de 3 Nº DE TB________________.
observaciones____________________________________________________________________.
Elemento o dispositivo: Contactores
Estado. Bueno ( )
Dañado ( ).
Valores nominales de los elementos:
2 Contactores de 12 VCD a 22.7 Ω
Reparación (
)
Cambio (
).
Pruebas a los elementos: Prueba de apertura y cierre de contactos, medición con el multimetro en su función de
continuidad, alimentación con la fuente de 35 VCD para la prueba de la bobina y los contactores
Elemento o dispositivo: Botón de Restablecer
Estado. Bueno ( )
Reparación (
)
Dañado ( ).
Cambio (
).
Pruebas a los elementos: Medición con el multímetro es su función de continuidad.
Elemento o dispositivo: Relevadores
Estado. Bueno ( )
Dañado ( ).
Valores nominales de los elementos:
3 Relevadores de 12 VCD a 54 Ω
1 Relevador de 24 VCD a 230 Ω
Reparación (
)
Cambio (
).
Pruebas a los elementos: Simulador de relevadores
Ordeno
__________________________
Nombre y firma
Supervisor
_____________________________
Nombre y firma
99
INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL
ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA MECÁNICA Y ELÉCTRICA
Hoja de verificación e inspección del panel de relevación para Convertidor
Eléctrico (x)
Mecánico ( )
Otro tipo ( )
Alimentación de 600 V
Baja tensión
( )
(x)
Neumática
(
)
Tiempo programado: _______________ (minutos, horas, días, etc.)
Departamento Lab de Electrónica.
Nº de equipo _______________________.
Reparado ó inspeccionado por _____________________________________________.
Inicio ___________.
Terminación ____________.
Fecha___________________.
O.T______________________.
Equipo Panel de relevación para convertidor. Hoja 2 de 3 Nº DE TB________________.
observaciones____________________________________________________________________.
Elemento o dispositivo: Conectores
Estado. Bueno ( )
Dañado ( ).
Revisión de 2 Conectores machos
Reparación (
)
Cambio (
).
Elemento o dispositivo: Contactores de Tiempo
Estado. Bueno ( )
Dañado ( ).
Valores nominales de los elementos:
3 Contactores de tiempo 12 VCD a 13.1 Ω
Reparación (
)
Cambio (
).
Pruebas a los elementos: Medición con el multímetro en su estado de continuidad, medición de los contactos
N.A y N.C con el multímetro en su función de continuidad.
Elemento o dispositivo: Banco de Resistencias
Estado. Bueno ( )
Dañado ( ).
Valores nominales de los elementos:
4 Resistencias de 91 Ω ± 5%≈86.41 Ω a 95.55 Ω
Reparación (
)
Cambio (
).
Pruebas a los elementos: Medición con el multímetro en su función de óhmetro.
Ordeno
__________________________
Nombre y firma
Supervisor
_____________________________
Nombre y firma
100
INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL
ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA MECÁNICA Y ELÉCTRICA
Hoja de verificación e inspección del panel de relevación para Convertidor
Eléctrico (x)
Mecánico (
)
Otro tipo (
)
Alimentación de 600 V
Baja tensión
( )
(x)
Neumática
(
)
Tiempo programado: _______________ (minutos, horas, días, etc.)
Departamento Lab de Electrónica.
Nº de equipo _______________________.
Reparado ó inspeccionado por _____________________________________________.
Inicio ___________.
Terminación ____________.
Fecha___________________.
O.T______________________.
Equipo Panel de relevación para convertidor. Hoja de 3 de 3 Nº DE TB________________.
observaciones____________________________________________________________________.
Elemento o dispositivo: Diodo
Estado. Bueno ( )
Dañado ( ).
Valores nominales de los elementos:
2 Diodo F14H
Reparación (
)
Cambio (
).
Prueba al elemento: Medición con el multímetro en su función de prueba de diodo.
Ordeno
__________________________
Nombre y firma
Supervisor
_____________________________
Nombre y firma
Fig. 82.-Panel de relevación para convertidor
101
INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL
ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA MECÁNICA Y ELÉCTRICA
Hoja de verificación e inspección del control de armadura
Eléctrico (x)
Mecánico ( )
Otro tipo ( )
Alimentación de 600 V
Baja tensión
(
(
)
)
Neumática
(
)
Tiempo programado: _______________ (minutos, horas, días, etc.)
Departamento Lab de Electrónica.
Nº de equipo _______________________.
Reparado ó inspeccionado por _____________________________________________.
Inicio ___________.
Fin ____________.
Fecha___________________.
O.T______________________.
Equipo Control de Armadura. Hoja 1 de 3
Nº DE TB________________.
observaciones____________________________________________________________________.
Elemento o dispositivo: Juego de Resistencias.
Estado. Bueno ( )
Dañado ( ).
Valores nominales de los elemento:
1 Resistencia de 75 Ω/10 W ± 1%≈74.25 Ω a 75.75 Ω
2 Resistencias de 0.12 Ω/5 W ± 1%≈0.1188 Ω a 0.1212 Ω
4 Resistencias de 10 Ω/40 W ± 1%≈9.9 Ω a 10.1 Ω
4 Resistencias de 22 Ω/10 W ± 1%≈21.78 Ω a 22.22 Ω
1 Resistencia de 15 Ω/2 W ± 15%≈12.75 Ω a 17.25 Ω
4 Resistencias de 33 Ω/10 W ± 1%≈32.67 Ω a 33.33 Ω
4 Resistencias de 150 Ω/10 W ± 1%≈148.5 Ω a 151.5 Ω
1 Resistencia de 10 Ω/10 W ± 1%≈9.9 Ω a 10.1 Ω
2 Resistencias de 800 Ω/10 W ± 1%≈792 Ω a 808 Ω
2 Resistencias de 600 Ω/10 W ± 1%≈594 Ω a 606 Ω
Reparación (
)
Cambio (
).
Prueba a los elementos: Medición con el multímetro en su función de óhmetro.
Ordeno
__________________________
Nombre y firma
Supervisor
_____________________________
Nombre y firma
102
INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL
ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA MECÁNICA Y ELÉCTRICA
Hoja de verificación e inspección del control de armadura
Eléctrico (x)
Mecánico ( )
Otro tipo ( )
Alimentación de 600 V ( )
Baja tensión
( )
Neumática
(
)
Tiempo programado: _______________ (minutos, horas, días, etc.)
Departamento Lab de Electrónica.
Nº de equipo _______________________.
Reparado ó inspeccionado por _____________________________________________.
Inicio ___________.
Fin ____________.
Fecha___________________.
O.T______________________.
Equipo Control de Armadura. Hoja 2 de 3
Nº DE TB________________.
observaciones____________________________________________________________________.
Elemento o dispositivo: Juego de Capacitores.
Estado. Bueno ( )
Dañado ( ).
Valores nominales de los elemento:
2 Capacitores de 100000 µF de 40 VCD Surge 50 VCD
3 Capacitores de Mylar de 431 10 µF/200 VCD
1 Capacitores de Mylar de 473 100NCC
2 Capacitores de Mylar de 10 µF/200 V
1 Capacitores de Mylar de .47 n/200 V
Reparación (
)
Cambio (
).
Prueba a los elementos: Medición con la fuente de 1 kV-250 mA
Elemento o dispositivo: Juego de Transistores.
Estado. Bueno ( )
Dañado ( ).
Valores nominales de los elemento:
1 Transistores QM50DZ-H
1 Transistores QM300HA-H
Reparación (
)
Cambio (
).
Prueba a los elementos:
Ordeno
__________________________
Nombre y firma
Supervisor
_____________________________
Nombre y firma
103
INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL
ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA MECÁNICA Y ELÉCTRICA
Hoja de verificación e inspección del control de armadura
Eléctrico (x)
Mecánico ( )
Otro tipo ( )
Alimentación de 600 V (
Baja tensión
(
)
)
Neumática
(
)
Tiempo programado: _______________ (minutos, horas, días, etc.)
Departamento Lab de Electrónica.
Nº de equipo _______________________.
Reparado ó inspeccionado por _____________________________________________.
Inicio ___________.
Fin ____________.
Fecha___________________.
O.T______________________.
Equipo Control de Armadura. Hoja 3 de 3
Nº DE TB________________.
observaciones____________________________________________________________________.
Elemento o dispositivo: Diodos.
Estado. Bueno ( )
Dañado ( ).
Valores nominales de los elemento:
4 Diodos rectificadores
Reparación (
)
Cambio (
).
Prueba a los elementos: Medición con el multímetro en su función de prueba de diodo.
Elemento o dispositivo: Transformadores.
Estado. Bueno ( )
Dañado ( ).
Valores nominales de los elemento:
Reparación (
)
Cambio (
).
Prueba a los elementos: Medición con el multímetro en su función de óhmetro.
Ordeno
__________________________
Nombre y firma
Supervisor
_____________________________
Nombre y firma
Fig. 83.-Control de armadura.
104
INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL
ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA MECÁNICA Y ELÉCTRICA
Hoja de verificación e inspección del transductor de frenado
Eléctrico (x)
Mecánico ( )
Otro tipo ( )
Alimentación de 600 V ( )
Baja tensión
(x)
Neumática
(
)
Tiempo programado: _______________ (minutos, horas, días, etc.)
Departamento Lab de Electrónica.
Nº de equipo _______________________.
Reparado ó inspeccionado por _____________________________________________.
Inicio ___________.
Fin ____________.
Fecha___________________.
O.T______________________.
Equipo Transductor de Frenado. Hoja 1 de 1
Nº DE TB________________.
observaciones____________________________________________________________________.
Elemento o dispositivo: Bobina
Estado. Bueno ( )
Dañado ( ).
Valores nominales de los elemento:
1 Bobina de precisión
Reparación (
)
Cambio (
).
Prueba al elemento: Se alimenta con 5.350 V en las terminales A y B del conector, se mide con el multimetro
el voltaje de salida en las terminales C y D del conector al presionar el transductor el voltaje de salida es 2.9
V.
Elemento o dispositivo: Micro switch.
Estado. Bueno ( )
Dañado ( ).
Valores nominales de los elementos:
1 Micro switch tipo patín 120 VCD/6 A.
Reparación (
)
Cambio (
).
Prueba al elemento: Se mide en las terminales con el multímetro en función de continuidad un contacto N.A y
N.C.
Ordeno
__________________________
Nombre y firma
Supervisor
_____________________________
Nombre y firma
Fig. 84.-Transductor de frenado.
105
INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL
ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA MECÁNICA Y ELÉCTRICA
Hoja de verificación e inspección del transductor de aceleración
Eléctrico (x)
Mecánico ( )
Otro tipo ( )
Alimentación de 600 V
Baja tensión
( )
(x)
Neumática
(
)
Tiempo programado: _______________ (minutos, horas, días, etc.)
Departamento Lab de Electrónica.
Nº de equipo _______________________.
Reparado ó inspeccionado por _____________________________________________.
Inicio ___________.
Fin ____________.
Fecha___________________.
O.T______________________.
Equipo Transductor de Aceleración. Hoja 1 de 1
Nº DE TB________________.
observaciones____________________________________________________________________.
Elemento o dispositivo: Bobina
Estado. Bueno ( )
Dañado ( ).
Valores nominales de los elemento:
1 Bobina de precisión
Reparación (
)
Cambio (
).
Prueba al elemento: Se alimenta con 5.350 V en las terminales A y B del conector, se mide con el multimetro
el voltaje de salida en las terminales C y D del conector al presionar el transductor el voltaje de salida es 2.9
V.
Elemento o dispositivo: Micro switch.
Estado. Bueno ( )
Dañado ( ).
Valores nominales de los elementos:
1 Micro switch tipo patín 120 VCD/6A.
Reparación (
)
Cambio (
).
Prueba al elemento: Se mide en las terminales con el multímetro en función de continuidad un contacto N.A y
N.C.
Ordeno
__________________________
Nombre y firma
Supervisor
_____________________________
Nombre y firma
Fig. 85.-Transductor de aceleración.
106
INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL
ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA MECÁNICA Y ELÉCTRICA
Hoja de verificación e inspección del OVCRF
Eléctrico (x)
Mecánico ( )
Otro tipo ( )
Alimentación de 600 V ( )
Baja tensión
(x)
Neumática
(
)
Tiempo programado: _______________ (minutos, horas, días, etc.)
Departamento Lab de Electrónica.
Nº de equipo _______________________.
Reparado ó inspeccionado por _____________________________________________.
Inicio ___________.
Fin ____________.
Fecha___________________.
O.T______________________.
Equipo OVCRF. Hoja 1 de 2
Nº DE TB________________.
observaciones____________________________________________________________________.
Elemento o dispositivo: Juego de Resistencias
Estado. Bueno ( )
Dañado ( ).
Valores nominales de los elementos:
2 Resistencias de 680 Ω/40 W ±5%≈646 Ω a 714 Ω
1 Resistencia de 20 Ω/40 W ±5%≈19 Ω a 21 Ω
Reparación (
)
Cambio (
).
Prueba a los elementos: Medición con el multímetro en su función de óhmetro.
Elemento o dispositivo: Juego de Capacitores
Estado. Bueno ( )
Dañado ( ).
Valores nominales de los elementos:
1 Capacitor de 8200 µF/200 VCD
1 Capacitor de 0.2 µF/2000 VCD
1 Capacitor de 1.5 µF/ 200 VCD
Reparación (
)
Cambio (
).
Prueba a los elementos: Prueba con la fuente de 1 kV-250 mA
Ordeno
__________________________
Nombre y firma
Supervisor
_____________________________
Nombre y firma
107
INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL
ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA MECÁNICA Y ELÉCTRICA
Hoja de verificación e inspección del OVCRF
Eléctrico (x)
Mecánico (
)
Otro tipo (
)
Alimentación de 600 V ( )
Baja tensión
(x)
Neumática
(
)
Tiempo programado: _______________ (minutos, horas, días, etc.)
Departamento Lab de Electrónica.
Nº de equipo _______________________.
Reparado ó inspeccionado por _____________________________________________.
Inicio ___________.
Fin ____________.
Fecha___________________.
O.T______________________.
Equipo OVCRF. Hoja 2 de 2
Nº DE TB________________.
observaciones____________________________________________________________________.
Elemento o dispositivo: Trasformador
Estado. Bueno ( )
Dañado ( ).
Valores nominales de los elementos:
Reparación (
)
Cambio (
).
Prueba a los elementos:
Elemento o dispositivo: Tiristor
Estado. Bueno ( )
Dañado ( ).
Valor nominal de los elementos:
1 Tiristor de CR300FX-50
Reparación (
)
Cambio (
).
Prueba a los elementos: Medición con el multímetro en su función de óhmetro.
Ordeno
__________________________
Nombre y firma
Supervisor
_____________________________
Nombre y firma
Fig. 86.-OVCRF.
108
INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL
ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA MECÁNICA Y ELÉCTRICA
Hoja de verificación e inspección del contactor electromagnético UM-S936 (LB3,
CAC)
Eléctrico (x)
Mecánico (
)
Otro tipo (
)
Alimentación de 600 V
Baja tensión
(x)
( )
Neumática
(
)
Tiempo programado: _______________ (minutos, horas, días, etc.)
Departamento Lab de Electrónica.
Nº de equipo _______________________.
Reparado ó inspeccionado por _____________________________________________.
Inicio ___________.
Fin ____________.
Fecha___________________.
O.T______________________.
Equipo UM-S936. Hoja 1 de 1
Nº DE TB________________.
observaciones____________________________________________________________________.
Elemento o dispositivo: contactor electromagnético
Estado. Bueno ( )
Dañado ( ).
Valores nominales de los elementos:
1 Bobina rompe arcos 0.3 Ω
1 Bobina principal 6.08 Ω 12V≈ 11.4 V a 12.6 V
1 Micro switch tipo patín 120 VCD/6 A
1 Shunt
Brazo móvil y el contacto
Reparación (
)
Cambio (
).
Prueba a los elementos: Medición con el multímetro en función de óhmetro a la bobina rompe arcos, con el
multimetro en continuidad se mide el micro switch N.A y N.C, con la fuente de 34 V su prueba el cierre y
apertura del contactor.
Ordeno
__________________________
Nombre y firma
Supervisor
_____________________________
Nombre y firma
Fig. 87.-UM-S936.
109
INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL
ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA MECÁNICA Y ELÉCTRICA
Hoja de verificación e inspección del contactor electromagnético UM-1306 (LB1,
LB2, LB4, BK)
Eléctrico (x)
Mecánico (
)
Otro tipo (
)
Alimentación de 600 V
Baja tensión
(x)
( )
Neumática
(
)
Tiempo programado: _______________ (minutos, horas, días, etc.)
Departamento Lab de Electrónica.
Nº de equipo _______________________.
Reparado ó inspeccionado por _____________________________________________.
Inicio ___________.
Fin ____________.
Fecha___________________.
O.T______________________.
Equipo UM-1306. Hoja 1 de 1
Nº DE TB________________.
observaciones____________________________________________________________________.
Elemento o dispositivo: contactor electromagnético
Estado. Bueno ( )
Dañado ( ).
Valores nominales de los elementos:
1 Bobina rompe arcos 0.6 Ω
1 Bobina principal 3.89 Ω 12 V≈ 11.4 V a 12.6 V
1Shunt
Brazo móvil, contactos y contactos móviles y sus platinos
Reparación (
)
Cambio (
).
Prueba a los elementos: Medición con el multímetro en función de óhmetro a la bobina rompe arcos, con la
fuente de 34V se prueba el cierre y apertura de del contactor.
Ordeno
__________________________
Nombre y firma
Supervisor
_____________________________
Nombre y firma
Fig. 88.-UM-1306.
110
INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL
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Hoja de verificación e inspección del Motor Eléctrico
Eléctrico (x)
Mecánico (
)
Otro tipo (
)
Alimentación de 600 V
Baja tensión
(x)
( )
Neumática
(
)
Tiempo programado: _______________ (minutos, horas, días, etc.)
Departamento Lab de Electrónica.
Nº de equipo _______________________.
Reparado ó inspeccionado por _____________________________________________.
Inicio ___________.
Fin ____________.
Fecha___________________.
O.T______________________.
Equipo Motor de tracción. Hoja 1 de 1
Nº DE TB________________.
observaciones____________________________________________________________________.
Elemento o dispositivo: Motor de tracción campo paralelo.
Estado. Bueno ( )
Dañado ( ).
Valores nominales de los elementos:
Tipo MB-3289-A
Potencia 105 kW
Alimentación 600 V
Velocidad 1700 r.p.m
Numero de polos 4
Clase de aislamiento F y H
Peso 690 kg
Reparación (
)
Cambio (
).
Prueba a los elementos: Medición con el multimetro en función de óhmetro a las terminales del campo y de la
armadura, la bobina de campo debe de medir 22 ohms, con el multimetro en su función de continuidad se
verifica que no exista continuidad entre las terminales de armadura y campo, también con el medidor de
resistencia se prueba la resistencia de aislamiento.
Ordeno
__________________________
Nombre y firma
Supervisor
_____________________________
Nombre y firma
Fig. 89.-Motor de tracción.
111
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Motor Eléctrico.
Las maquinas eléctricas de corriente continua ya sea generador o motor, están constituidas exactamente por
las mismas partes, las partes más importantes se enuncian a continuación.
A).-Carcaza
B).-Inductor (polos o campo)
C).-Inducido o armadura
D).-Escobillas
E).-Flecha
F).-Rodamientos
G).-Polos de conmutación o interpolos
H).-Devanados compensadores
I).-Tapas laterales. [15]
Motor paralelo
Al motor paralelo se le conoce también con el nombre de motor en derivación y se conecta de la misma
manera que un generador paralelo, es decir, la bobina del inductor se conecta en paralelo con la bobina del
inducido de tal forma que la intensidad de corriente que las recorre es independiente, la corriente de
excitación que pasa por la bobina de campo paralelo normalmente es controlada por un reóstato de campo.
Aplicaciones
El motor paralelo se emplea cuando se requiere una velocidad prácticamente constante y cuando por alguna
razón llega a variar, se puede regular para mantenerla a la velocidad requerida, variando la corriente de
excitación por medio del reóstato de campo.
Por lo tanto, este tipo de motores, se emplea cuando se requiera desempeñar trabajos a velocidad diferentes y
cuando se ha fijado la velocidad necesaria, esta debe permanecer más o menos constante.
Algunas de las aplicaciones de estos motores son en: tornos, en maquinas de hilar, ventiladores, fresadoras,
aspiradoras, etc.
General
El motor de tracción tipo MB-3289-A es de cuatro polos, corriente continua, con polos de conmutación,
campo paralelo, motor auto ventilado con clase F para campo y clase H para aislamiento de armadura.
Los componentes, juntos con el moderno desarrollo del mecanismo y el diseño eléctrico y también con los
nuevos materiales aislantes de alta capacidad térmica, permite el alto nivel de energía y altas características de
tracción.
Información general
Tipo
MB-3289-A
Rango de niveles
105kW 600V 195A
Aislamiento
Clase F para campo,
Clase H para armadura
Pruebas de sobrevelocidad
4665rpm
112
1700rpm
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Peso
690kg
Diámetro de armadura
310mm
Diámetro de conmutador
250mm
Resistencia de armadura
0.0582
ohms
(a 115°C)
Campo de conmutación
0.0282
ohms
(a 115°C)
Campo paralelo
39.9 ohms (a 115°C)
Escobillas
Tipo grado hendidura, con coleta EG98 (de carbón)
Tamaño
16mm x 50mm x 64mm
Numero por motor
8
Porte
Piñón final
NU314C4P6
Fin del conmutador
Lubricante
(70mm)
6310C4P6
(50mm)
Shell alvania No.2 p o equivalente
Pruebas
Resistencia de aislamiento
La medición de la resistencia de aislamiento es más importante para la comprobación de la condición del
aislamiento del motor. Los valores de resistencia de aislamiento se deben de tomar con regularidad y las
mediciones deben de ser guardadas para formar un historial.
Las mediciones de la resistencia de aislamiento son con un medidor de resistencia de aislamiento y no debe
ser menor de 500 V.
Al revisar un nuevo equipo estos se limpian y secos debe de tener un mínimo de resistencia de aislamiento de
30 megaohms a 25°C, para la armadura y para cada uno de los campos. (Fig. 90a y 90b)
La resistencia de aislamiento del motor en servicio normal debe está arriba de 5 megaohms a 25°C para el
motor. Una lectura de resistencia abajo de 5 megohms debe ser considerada como una indicación de una
tendencia hacia una prematura falla y es requerido más frecuente mente la verificación de resistencia de
aislamiento, y esto es recomendado para remover el motor lo más rápido posible antes que falle el aislamiento
en servicio.
Prueba de aislamiento a tierra
Aplica un alto potencial la prueba de voltaje entre el motor y tierra según los siguientes puntos:
2800 volts AC para un motor limpio y seco por un minuto. La resistencia de aislamiento no debe de ser
menor de 30megaohms para una temperatura de 25°C cuando esta prueba es conducida.
(Nota esto para un nuevo motor, la prueba de voltaje debe estar 3400V AC). (Fig. 91) [8]
Nota para realizar la prueba de aislamiento nos debemos de basar en la NMX-J-075-1-1994-ANCE
113
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Fig. 90a.-Medición entre armadura y motor. [8]
Fig. 90b.-Medición entre bobina principal y motor. [8]
Fig. 91.-Medición entre armadura y bobina principal. [8]
114
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4.7.-Proceso de revisión de los módulos del trolebús serie-4700
Mantenimiento e inspección del transformador de pulsos
1.-El modulo se debe lavar con dieléctrico ó desengrasante y debe dejarse secar.
2.-Se hace una inspección visual para comprobar que no tiene un daño físico los elementos.
3.-Con el multímetro se prueba el panel de resistencias, se verifica que los capacitores que no estén
desoldados y que todas las soldaduras estén en buen estado.
4.-Con el multímetro en su función de continuidad se prueba que las líneas de conexión estén en buen estado,
zapatas bien aplicadas y que el conector este en buen estado.
Fig. 92.-Transformador de pulsos.
Mantenimiento e inspección del chopper de campo
1.-El modulo se debe lavar con dieléctrico ó desengrasante y debe dejarse secar.
2.-Se hace una inspección visual para comprobar que no tiene un daño físico los elementos.
3.-Con el multímetro se prueban todos los elementos eléctricos y electrónicos, los capacitores se verifican con
fuente de 1kV.
4.-Con el multímetro en su función de continuidad se prueba que las líneas de conexión estén en buen estado,
zapatas bien aplicadas y que los conector este en buen estado y que todas las soldaduras estén en buen estado
y sino todas se deben resaludan
5.-Este es uno de los componentes más importantes por esta razón se debe de tener demasiado cuidado con las
conexiones y que estas concuerden con los elementos señalados ya que se pueden dañar IGBT o puede dañar
otros módulos del trolebús
Figura. 93.-Chopper de campo.
115
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Mantenimiento e inspección del banco de condensadores
1.-El modulo se debe lavar con dieléctrico ó desengrasante y debe dejarse secar.
2.-Con le multímetro se prueban los bancos de resistencias.
3.-Con la fuente de 1kV se prueba uno por uno cada capacitor, mediante la fórmula de t = CR
Donde:
t = tiempo para que el voltaje del condensador alcance el 63% de su valor final, seg.
C = capacitancia, faradios
R = resistencia, ohm
Ya con el multímetro checamos en las terminales del capacitor el voltaje para determinar si esta bien, eso
puede variar en un 1 o 2% , al hacer esta prueba se debe de tener mucho cuidado debido a que el capacitor se
queda cargado y uno puede sufrir una quemadura por la carga.
4.-Con la fuente de 1kV-250mA, al aplicarle 600VCD al banco de capacitores conectados en serie en la
terminal (+) 604 y (-) 600 G el voltaje de cada capacitor debe ser de 150 VCD.
Figura. 94.-Banco de condensadores.
Mantenimiento e inspección de la rejilla completa
1.-El modulo se debe lavar con desengrasante y también el conjunto de tarjetas de control se deben de lavar.
2.-Todas las tarjetas de control se tienen que revisar visualmente y probar con el multímetro en su función de
diodo y continuidad, revisando cuidadosamente todas las pistas que no estén dañadas y los diodos estén
dentro de los parámetros como lo indican las hojas de especificaciones, también se debe de resaludan todas
las soldaduras de los componentes electrónicos como circuitos integrados y transistores.
3.-La fuente KF 56 de debe de lavar tanto por dentro como por fuera, después visualmente se hace la revisión
para determinar si no hay elementos dañados, a la fuente se le alimenta con 12VCD y se conecta la tablilla de
resistencias para determinar si el voltaje de salida de cada etapa está bien, si no es así mediante el diagrama de
electrónico se determina cuales son las resistencias variables de salida para corregir la salida de voltaje.
4.-El capacitor se prueba con la fuente de 1kV.
5.-El divisor de voltaje se revisa tanto resistencias, y diodo.
Figura. 95.-Rejilla completa.
116
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Mantenimiento e inspección del banco de fuentes de alimentación
1.-Todas las fuentes se deben de lavar por fuera y dentro, con dieléctrico ó desengrasantes.
2.-Todas las fuentes se deben de revisa visualmente, se hace la revisión para determinar si no hay elementos
dañados, a las fuentes se les alimenta con 12VCD y se conecta la tablilla de resistencias para determinar si el
voltaje de salida de cada etapa está bien, si no es así mediante el diagrama electrónico se determina cuales
son las resistencias variables de salida para corregir la salida de voltaje.
Nota tanto la fuente KF 56 y las del conjunto de alimentación, el voltaje se salida puede variar al del
establecido, debido a que hay que compensar algunos otros factores.
Figura. 96.-Banco de fuentes de alimentación.
Mantenimiento e inspección de la unidad de relevación FC-621a
1.-El modulo se debe de lavar con desengrasante ó dieléctrico.
2.-Los 8 relevadores se deben limpiar por dentro y una vez armados se ponen en el probador de relevadores.
3.-Los capacitores se prueban en la fuente de 1kV.
4.-Los varistores de checan con el multímetro en su función de óhmetro y verificar las hojas de datos.
5.-Los diodos de probar con el multímetro en su función de diodo y se revisan las hojas de datos.
6.-Se prueban las resistencias con el multimetro en su función de óhmetro.
7.-Los contactores se desarman y se limpian los contactos, después se energiza la bobina para comprobar la
apertura y cierre de los contactores.
8.-Se revisa que las líneas estén en buen estado se prueba continuidad y se revisa que las zapatas estén bien
aplicadas y las soldaduras estén bien.
Figura. 97.-Unidad de relevación FC-621a
117
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Mantenimiento e inspección de la tarjeta amplificadora
1.-La tarjeta se debe de lavar con desengrasante ó dieléctrico.
2.-Se hace una revisión visual para determinar si hay daño físico de los elementos.
3.-Se prueban las resistencias, diodos y transistores con el multímetro en su función de continuidad, óhmetro
y diodo, las mediciones de los diodos y transistores se verifica en las hojas de datos de los elementos.
4.-Se revisan las pistas para determinar si no hay dañadas, se resaludan los componentes, se revisan las líneas
se toma la continuidad de estas, se revisan los conectores y que las zapatas estén bien aplicadas.
5.-Para hacer la prueba de este equipo se necesitan la fuente de 35VCD y la fuente digital de 20VCD junto
con el generador de funciones, los voltajes de salida de la tarjeta son 4.71VCA y 2.65VDC.
Figura. 98.-Tarjeta amplificadora.
Mantenimiento e inspección del conjunto de diodos MS 1567
1.-Se debe de lavar con desengrasante ó dieléctrico.
2.-Se le hace una revisión visual para verificar que no tiene daño físico los elementos, se prueban el banco de
capacitores.
3.-Con el multimetro en su función de diodo se miden los diodos y lecturas se comprueba en las hojas de
datos, también se verifica el diodo tipo pastilla.
Figura. 99.-Conjunto de diodos MS 1567.
118
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Mantenimiento e inspección del panel de relevación para convertidor
1.-Se debe de lavar con desengrasante ó dieléctrico.
2.-Los contactores se desarman y se limpian los contactos, después se energiza la bobina para verificar la
apertura y cierre de los contactores, y los contactores de tiempo se deben de calibrar.
3.- Los relevadores se deben limpiar por dentro y una vez armados se ponen en el probador de relevadores.
4.-Los dos diodos y las cuatro resistencias se deben de probar con el multímetro en su función de óhmetro y
diodo.
5.-Se verifica la continuidad de las líneas y que estén bien aplicadas las zapatas, también que el botón de
restaurar y conectores hembra y macho estén en buen estado.
Figura. 100.-Relevación para convertidor.
Mantenimiento e inspección del control de armadura
1.-El modulo se debe de lavar con desengrasante ó dieléctrico, este es uno de los módulos que mas trabajo
cuesta por que cuenta con más componentes y al desmontar sus elementos debemos tener cuidado para no
dañar las soldaduras de los elementos.
2.-Se prueban las resistencias con el multímetro en su función de óhmetro.
3.-Los capacitores se prueban con la fuente de 1kV.
4.-Los transistores se prueban con el multímetro en su función de óhmetro y se verifican los resultados con las
hojas de datos.
5.-Los diodos se verifican con el multimetro en su función de diodo.
6.-Las soldaduras se deben de resaludan, las pistas se deben de revisar par ver que no estén dañadas, se
verifica la continuidad de las líneas, se revisan las zapatas que estén bien aplicadas, y sobre todo tener
demasiado cuidado que las líneas estén correctamente en su lugares indicados.
Figura. 101.-Control de armadura.
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Mantenimiento e inspección del traductor de frenado
1.-El modulo se debe de lavar con desengrasante ó dieléctrico.
2.-El micro contacto se debe probar con el multímetro en su función de continuidad para ver que abra y cierre
correctamente.
3.-Se revisan que el conector este en buen estado.
4.-Para probar que funcione correctamente la bobina se alimenta con 5.350V en las terminales A y B del
conector, se mide con el multímetro el voltaje de salida en las terminales C y D del conector, al presionar el
transductor el voltaje de salida es 2.9V
5.-Todas las partes movibles se deben de engrasar y toda la tornillería se debe de apretar.
Figura. 102.-Traductor de frenado.
Mantenimiento e inspección del traductor de aceleración
1.-El módulo se debe de lavar con desengrasante ó dieléctrico.
2.-El micro contacto se debe probar con el multímetro en su función de continuidad para ver que abra y cierre
correctamente.
3.-Se revisan que el conector este en buen estado.
4.-Para probar que funcione correctamente la bobina se alimenta con 5.350V en las terminales A y B del
conector, se mide con el multímetro el voltaje de salida en las terminales C y D del conector, al presionar el
transductor el voltaje de salida es 2.9V
5.-Todas las partes movibles se deben de engrasar y toda la tornillería se debe de apretar.
Figura. 103.-Traductor de aceleración.
120
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Mantenimiento e inspección y del OVCRF
1.-Se debe de lavar con desengrasante ó dieléctrico.
2.-Las resistencias se prueban con el multímetro en su función de óhmetro.
3.-El capacitor se prueba con la fuente de 1kV.
4.-El transistor se verifica con el multimetro en su función de óhmetro los resultados se verifican en las hojas
de datos.
5.-Se verifica la continuidad de las líneas, se checan las zapata y se re puntean las soldaduras.
Figura. 104.-OVCRF.
Mantenimiento e inspección del contactor electromagnético UM-S936 (LB3, CAC)
1.-Se debe de lavar con desengrasante ó dieléctrico.
2.-La bobina principal y rompe arcos se miden con el multímetro en su función de óhmetro y el micro
contacto se prueba su continuidad para ver que abra y cierre correctamente.
3.-La bobina se deben de sumergir en barniz dieléctrico, todas las partes metálicas se deben de limpiar en la
cardeadora, todos los tornillos se deben de apretar.
4.-La separación del contactor debe ser de 12 ± 1mm y la tensión del resorte es de 42mm máximo y 22mm
mínimo.
Figura. 105.-Contactor electromagnético UM-S936 (LB3, CAC).
121
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Mantenimiento e inspección del contactor electromagnético UM-1306 (LB1, LB2, LB4, BK)
1.-Se debe de lavar con desengrasante ó dieléctrico.
2.-La bobina principal y rompe arcos se miden con el multímetro en su función de óhmetro y el micro
contacto se prueba su continuidad para ver que abra y cierre correctamente.
3.-La bobina se deben de sumergir en barniz dieléctrico, todas las partes metálicas se deben de limpiar en la
cardeadora, todos los tornillos se deben de apretar.
4.-La separación del contactor debe ser de 15 ± 1mm y la tensión del resorte es de 29mm máximo y 26mm
mínimo.
5.-Limpiar los platinos de contacto y la distribución de su acomodo.
6.-El LB1 lleva uno normal mente cerrado (NC), el LB2 lleva dos normal mente abiertos (NA), el LB4 lleva
uno NA y el BK lleva uno NA del lado izquierdo y uno NC del lado derecho.
Figura. 106.-Contactor electromagnético UM-1306 (LB1, LB2, LB4, BK)
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123
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5.1.-Estudio de costo
La finalidad del estudio de costo beneficio es contar con elementos económicos y sociales que permitan la
toma de decisiones sustentadas en la factibilidad financieras, de oportunidad de las organizaciones o de
impacto para el desarrollo social.
El objetivo central del estudio de costo beneficio es proporcionar una medida de los costos. [15]
5.2.-Costo del proceso de mantenimiento preventivo (costos directos)
Tabla. 10.-Mantenimiento del transformador de pulsos.
Transformador de pulsos
Unidad
Cantidad
Costo unitario
Costo total
Pza.
2
150.00
300.00
Verificación de panel de resistencias
Juego
2
200.00
400.00
Repunteo de soldaduras
--------
--------
100.00
100.00
Verificación de continuidad de líneas
--------
-------Subtotal
100.00
100.00
900.00
Limpieza
Tabla. 11.-Mantenimiento del chopper de campo.
Chopper de campo
Limpieza
Verificación de elementos eléctricos o
electrónicos
Repunteo de soldaduras
Verificación de continuidad de líneas
Unidad
Cantidad
Costo unitario
Costo total
Pza.
1
500.00
500.00
Pza.
-------
500.00
500.00
--------
--------
500.00
500.00
--------------Subtotal
500.00
500.00
2000.00
Tabla. 12.-Mantenimiento del banco de capacitores.
Banco de capacitores
Unidad
Cantidad
Costo unitario
Costo total
Pza.
1
200.00
200.00
Verificación de banco de resistencias
Juego
1
100.00
100.00
Verificación de capacitores
Juego
1
Subtotal
600.00
600.00
900.00
Limpieza
Tabla. 13.-Mantenimiento de la rejilla completa.
Rejilla completa
Unidad
Cantidad
Costo unitario
Costo total
Limpieza de rejilla
Pza.
1
600.00
600.00
Limpieza de tarjetas
Juego
1
300.00
300.00
Limpieza de fuente
Pza.
1
500.00
500.00
Juego
1
300.00
300.00
Verificación de capacitores
Pza.
1
300.00
300.00
Verificación de niveles de tensión de la
fuente
Volts
---------
150.00
150.00
Repunteo de soldadura de las tarjetas
-------
---------
100.00
100.00
150.00
150.00
2400.00
Verificación de tarjetas
Verificación del divisor de voltaje
Pza.
1
Subtotal
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Tabla. 14.-Mantenimiento del banco de fuentes de alimentación.
Banco de fuentes de alimentación
Unidad
Cantidad
Costo unitario
Costo total
Limpieza de fuentes
Juego
1
1000.00
1000.00
Verificación de niveles de tensión de
las fuentes
Volts
-------
600.00
600.00
Subtotal
1600.00
Tabla. 15.-Mantenimiento de la unidad de relevación FC-621A.
Unidad de relevación FC-621Α
Limpieza
Unidad
Cantidad
Costo unitario
Costo total
Pza.
1
1000.00
1000.00
Limpieza y prueba de relevadores
Juego
1
400.00
400.00
Verificación de capacitor
Juego
1
200.00
200.00
---------
---------
500.00
500.00
Limpieza y prueba de contactores
Juego
1
400.00
400.00
Verificación de continuidad de líneas
--------
---------
150.00
150.00
Repunteo de soldaduras
--------
---------Subtotal
150.00
150.00
2800.00
Verificación de elementos eléctricos o
electrónicos
Tabla. 16.-Mantenimiento de la tarjeta amplificadora.
Unidad
Cantidad
Costo unitario
Costo total
Pza.
1
600.00
600.00
Verificación de elementos eléctricos o
electrónicos
--------
-------
500.00
500.00
Repunteo de soldadura
--------
-------
200.00
200.00
1
1000.00
1000.00
2300.00
Tarjeta amplificadora
Limpieza
Prueba a la tarjeta
Pza.
Subtotal
Tabla. 17.-Mantenimiento del conjunto de diodo MS 1567.
Unidad
Cantidad
Costo unitario
Costo total
Pza.
1
600.00
600.00
Verificación de elementos eléctricos o
electrónicos
---------
-------
600.00
600.00
Verificación de continuidad de líneas
---------
------Subtotal
200.00
200.00
1400.00
Conjunto de diodo MS 1567
Lavado
Tabla. 18.-Mantenimiento del panel de relevación para convertidor.
Panel de relevación para convertidor
Unidad
Cantidad
Costo unitario
Costo total
Limpieza
Limpieza y prueba de contactores
Limpieza y prueba de relevadores
Pza.
Juego
Juego
1
1
1
1000.00
500.00
500.00
1000.00
500.00
500.00
Verificación de elementos eléctricos o
electrónicos
--------
-------
500.00
500.00
Verificación de continuidad de líneas
--------
------Subtotal
200.00
200.00
2700.00
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Tabla. 19.-Mantenimiento del control de armadura.
Unidad
Cantidad
Costo unitario
Control de armadura
Costo total
Pza.
1
1000.00
1000.00
---------
-------
600.00
600.00
Verificación de capacitores
Juego
1
500.00
500.00
Repunteo de soldaduras
--------
-------
200.00
200.00
Verificación de continuidad de líneas
---------
-------Subtotal
200.00
200.00
2500.00
Limpieza
Verificación de elementos eléctricos o
electrónicos
Tabla. 20.-Mantenimiento del traductor de frenado.
Unidad
Cantidad
Costo unitario
Costo total
Pza.
1
500.00
500.00
Verificación de elementos eléctricos o
electrónicos
-------
------
200.00
200.00
Engrasado
-------
-----Subtotal
50.00
50.00
750.00
Traductor de frenado
Limpieza
Tabla. 21.-Mantenimiento del traductor de aceleración.
Unidad
Cantidad
Costo unitario
Costo total
Pza.
1
500.00
500.00
Verificación de elementos eléctricos o
electrónicos
-------
------
200.00
200.00
Engrasado
-------
-----Subtotal
50.00
50.00
750.00
Traductor de aceleración
Limpieza
Tabla. 22.-Mantenimiento del OVCRF.
OVCRF
Unidad
Cantidad
Costo unitario
Costo total
Limpieza
Verificación de elementos eléctricos o
electrónicos
Verificación de capacitores
Pza.
1
400.00
400.00
-------
------
200.00
200.00
Pza.
1
100.00
100.00
Verificación de continuidad de líneas
-------
100.00
100.00
800.00
------Subtotal
Tabla. 23.-Mantenimiento del contactor electromagnético UM-S936.
Contactor electromagnético UM-S936
Limpieza
Unidad
Cantidad
Costo unitario
Costo total
Pza.
1
1000.00
1000.00
Verificación de elementos eléctricos o
electrónicos
-------
-------
300.00
300.00
Barnizado dieléctrico
-------
1
150.00
150.00
Calibración y ajuste
Mm
200.00
200.00
1650.00
------Subtotal
126
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Tabla. 24.-Mantenimiento del contactor electromagnético UM-1306.
Contactor electromagnético UM-1306
Limpieza
Unidad
Cantidad
Costo unitario
Costo total
Pza.
1
1000.00
1000.00
Verificación de elementos eléctricos o
electrónicos
-------
-------
300.00
300.00
Barnizado dieléctrico
-------
1
150.00
150.00
Calibración y ajuste
Mm
200.00
200.00
1650.00
------Subtotal
5.3.-Costos generales
Tabla. 25.-Costos generales.
Costos de revisión de unidad
Unidad
Cantidad
Costo unitario
Costo total
Grúa
Pza.
1
20000.00
20000.00
Caja de herramienta del mecánico
Pza.
1
5000.00
5000.00
Juego
1
1500.00
1500.00
Juego
1
1500.00
1500.00
Caja de herramientas (herramientas varias)
Pza.
1
50000.00
50000.00
Mesas de trabajo
Pza.
3
2000.00
6000.00
Ropa de trabajo y equipo de seguridad
Laboratorio de electrónica
Ropa de trabajo y equipo de seguridad
Desengrasante
Garrafón
1
900.00
900.00
Brochas
Pza.
5
75.00
375.00
Aire comprimido bote
Caja
2
300.00
600.00
Dieléctrico en bote
Caja
2
350.00
700.00
Alcohol
Lata
1
750.00
750.00
Thinner
Lata
1
800.00
800.00
Estopa
kg
20
5.00
100.00
Trapo para limpieza
kg
20
20.00
400.00
Cautines
Pza.
3
1200.00
3600.00
Pistola de calor
Pza.
1
1300.00
1300.00
Pasta para soldar
Pza.
1
50.00
50.00
Esponja
Caja
1
30.00
30.00
Soldadura de estaño para soldar
Pza.
2
300.00
600.00
m
50
10.00
500.00
Grasa de silicón
Pza.
4
15.00
60.00
Caja de cable (varios calibres)
Caja
5
1200.00
6000.00
Cinturones de plástico (varios tamaños)
Bolsa
15
20.00
300.00
Cinta de aislar
Pza.
3
20.00
60.00
Foliadora
Pza.
1
1500.00
1500.00
Fuente de alimentación (de 0V a 30V)
Pza.
1
15000.00
15000.00
Fuente de alimentación (1kV)
Pza.
1
50000.00
50000.00
Fuente de alimentación digital
Pza.
1
2000.00
2000.00
Thermofit (varios calibres)
127
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Fuente de alimentación de corriente alterna
Pza.
1
2000.00
2000.00
Multímetro
Osciloscopio digital
Barniz dieléctrico
Generador de funciones
Pza.
Pza.
Bote
2
1
1
1500.00
20000.00
750.00
3000.00
20000.00
750.00
Pza.
1
900.00
900.00
Megahometro
Pza.
1
1600.00
1600.00
Pintura en aerosol
Caja
5
300.00
1500.00
Grasa
Bote
1
100.00
100.00
Taladro
Pza.
1
900.00
900.00
Carda
Componentes electrónicos (de todo tipo y
especificaciones)
Componentes eléctricos (de todo tipo y especificaciones)
Pza.
1
_____
700.00
700.00
20000.00
20000.00
Componentes mecánicos (de todo tipo y especificaciones)
Pza.
Pza.
_____
10000.00
10000.00
Pza.
_____
10000.00
10000.00
Costo total
241075.00
5.4.-Costo de ingeniería
Tabla. 26.-Costo de ingeniería.
Unidad
Cantidad
Costo unitario
Costo total
Costo del operador
_____
1
2000.00
2000.00
Costo del supervisor de trasportación
_____
1
4000.00
4000.00
Costo de mecánicos
_____
2
2500.00
5000.00
Costo de jefe de mecánicos
_____
2
6000.00
12000.00
Costo de personal de laboratorio
_____
1
5000.00
5000.00
Costo de tiempo de ejecución
_____
1
2000.00
2000.00
Honorarios
Laboratorio de electrónica
Costo total
30000.00
Realizar el proceso de mantenimiento de manera ordenada e integral, garantiza el abatimiento en costos. Lo
que trae a la par beneficios presupuestales con repercusiones de tipo social.
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Conclusiones
La presente tesis permitió conocer el contexto histórico de la evolución del trasporte eléctrico de la ciudad de
México; así mismo, dio la oportunidad de profundizar en temas eléctricos como el sistema de distribución de
energía para trolebús, que es el caso que nos ocupa.
De manera particular se precisa la operación del trolebús y las variables eléctricas asociadas, dentro de las que
se destacan: Tensión, Corriente de operación, proceso de rectificación de las subestaciones y elementos que
componen a estas.
En este contexto la presente tesis describe una propuesta el mantenimiento integral del trolebús numero 4700,
dado que en la actualidad se realiza de manera desordenada y desatendiendo en mucho de los casos los
requerimientos normativos. La propuesta consiste en:
En el proceso de revisión de los módulos, en el cual se describe el proceso que se sigue para la limpieza y el
mantenimiento ya sea preventivo o correctivo para su óptimo y buen funcionamiento.
La revisión de los módulos mediante las hojas de inspección de cada modulo, hay encontraremos los valores
de resistencia, voltaje y algunos otros parámetros que deben de ser verificados, para su correcto
funcionamiento.
Final mente se concluye con un estudio económico que sustenta la factibilidad de esta propuesta ya que
resulta en 70 a 80% menor en sus costos.
130
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Glosario
PCC. Puesto de control central.
VVVF. Inversor de corriente alterna.
Bugies. Tipo de carretilla que permite el desplazamiento de los carros sobre las vías y donde se encuentra
elementos y dispositivos.
M.C.M. Unidad con la que se designa el calibre de un conductor eléctrico.
SCR. Rectificador controlado de silicio, comúnmente conocido como tiristor.
131
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Referencias
Capítulo I
[1] Exposición de sistemas de tracción eléctrica y apuntes (metro), materia Sistemas de Tracción Eléctrica,
carrera Ingeniería Eléctrica, ESIMEZ, IPN, 2006
[2] Trolebús - Wikipedia, la enciclopedia libre.mht
[3] www.sistemadetransporteelectrico.gob.mx.
[4] Antecedentes_- Servicio de Transportes Eléctricos del D_F.htm.
[5] Servicios_- Servicio de Transportes Eléctricos del D_F.htm.
Capítulo II
[6] Exposición de sistemas de tracción eléctrica y apuntes (Trolebús), materia Sistemas de Tracción Eléctrica,
carrera Ingeniería Eléctrica, ESIMEZ, IPN, 2005, 2006.
[7] Manual Mitsubishi electric.
[8] Manual de especificaciones técnicas Mitsbishi electric, serie 4700
Capítulo III
[9] Circuitos y dispositivos electrónicos, Lluís Prat Viñas, ed. EDICIONS UPC.
[10] Electrónica digital. Curso visual y práctico, Leonel Pedrón. Primera edición Editorial Users.
[11] Electrónica digital. Curso visual y práctico, Numero 6, Fuentes de alimentación, Patricio Conti,
Normando Hall, Editorial Users.
[12] ELECTRÓNICA DE POTENCIA. Aspectos Generales y Convertidores Electrónicos, Alexander Bueno
Montilla, UNIVERSIDAD SIMÓN BOLÍVAR, Departamento de Conversión y Transporte de Energía
Octubre, 2010,
[13]Electronica: Teoría de circuitos y dispositivos electrónicos, Robert L. Boylestad
Louis Nashelsky
Pearson Educación 2003 Octava Edición Pág. 35,154
Capítulo IV
[14]Manual de técnicas se mantenimiento I (CECyT 11)
[15] Instituto Politécnico Nacional, Centro de Estudios Científicos y Tecnológicos Wilfrido Massieu,
Maquinas de corriente continua, Ing. Rubén Gallegos Quiroz
Capitulo V
[16]Apuntes de Estudio económicos ESIMEZ, IPN, 2010
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Hojas de control de mantenimiento a componentes eléctricos del trolebús
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Formato para orden de trabajo y formatos para mantenimiento preventivo a
trolebuses
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Hojas de datos técnicos de los elementos electrónicos
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