Facultad Politécnica - Universidad Nacional de Asunción
Aranduka Vol. 1, nº 2 (Dic. 2010)
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Los requisitos de potencia del motor de
un trolebús, en condiciones extremas de
funcionamiento, se definen como:
1. Carga Máxima: 160 Pasajeros.
2. Velocidad Máxima: 60 Km./h.
3. Pendiente Máxima: 12%.
4. Velocidad de Arranque en Pendiente máxima:
20 Km./h.
El diagrama de cuerpo libre de un trolebús en
plano inclinado es como indica la figura 3.
Figura 3: Diagrama del Cuerpo Libre
Donde:
P = Peso del Vehículo
Py = Componente del peso en el eje vertical.
Px = Componente del peso en el eje horizontal.
FRO = Fuerza debida a la rodadura.
FL = Fuerza debida a la resistencia del aire.
N = Fuerza normal al plano de circulación.
F = Fuerza a aplicar al vehículo.
La fuerza requerida para mantener la condición
de equilibrio es:
FL
FRO
P
F
X
+
+
=
000
.1
39
,
49
cos
2
V
A
Cw
g
m
f
sen
g
m
F
∗
∗
∗
+
∗
∗
∗
+
∗
∗
=
α
α
Donde:
F: Fuerza a aplicar al vehículo [N].
m: Masa del vehículo con carga (27,000[kg]).
g: Aceleración de la gravedad (9.8[m/s2].
f: Índice de resistencia a la rodadura de los
neumáticos (0.008).
A: Superficie frontal del vehículo (8.75 [m2]).
V: Velocidad del vehículo [km/h].
Cw: Índice de la resistencia del aire (0.5).
α: Ángulo del plano inclinado (12%).
La Potencia para mantener al vehículo en
determinada condición de velocidad está dada
por:
3600
V
F
Pot
×
=
Por tanto, la potencia requerida para la operación
del vehículo, en el área metropolitana de
Asunción, es de 230 KW.
Las características y los parámetros operacionales,
según el dimensionamiento efectuado para el
periodo de pico, en las condiciones más exigentes
previstas para el año 2015, es como se describe
en la figura 4, considerando la potencia de cada
vehículo de 230 KW, la carga del sistema sería
de 14.490 KW.
Teniendo en cuenta la condición extrema de
funcionamiento, se determina la potencia media
requerida; en base a las mediciones realizadas
en un tramo del sistema de trolebús de Quito,
Ecuador; donde la potencia media requerida, es
del 42% de la potencia media instalada, en este
caso, dicho factor de potencia es del 50%, lo que
requiere 7250 KW.
Figura 2. Componentes del Sistema Eléctrico