Control de movimiento y automatización

¿Qué tiene que ver un Tesla con Mayr?

Autor: Gabriela Torres

jun 16, 2022

La historia de los autos eléctricos fabricados por Tesla inicia con el Roadster lanzado en el 2008. Desde entonces, el mérito de estos autos comercializados actualmente corresponde a Elon Musk, quien diseña y fabrica los automóviles eléctricos mediante su empresa estadounidense con sede en Austin, Texas. Pues bien, al lanzamiento del 2008, le siguió el Modelo S, primer sedán premium del mundo completamente eléctrico y reconocido como el mejor en su clase. Este auto, por ejemplo, cuenta con actualizaciones inalámbricas de software que permiten integrar mejoras periódicas, así como con un récord de 0 a 60 millas por hora en 2.28 segundos.

Roadster

Roadster


Los anteriores son solamente un par de ejemplos representativos de lo que Tesla es actualmente, líder innovador en el desarrollo de tecnología eléctrica para automóviles. Para comprender su relación con Mayr, en este blog te compartiremos algunas generalidades de su funcionamiento eléctrico y, posteriormente, la experiencia que Ralf Epple y Simone Dauer nos comparten como miembros del equipo líder de Mayr.


¿Cuál es el funcionamiento básico de un Tesla?

Los autos eléctricos de Tesla basan su funcionamiento en tres sistemas principales:

● Sistema de almacenamiento de energía

● Motor eléctrico empalmado con la transmisión

● Módulo electrónico de potencia

Evidentemente, estos autos no emplean combustible fósil, sino que utilizan un banco de baterías que corresponde al sistema de almacenamiento. Así, integran un cargador conectado al sistema de suministro de energía eléctrica local para cargar el paquete de baterías de 100 kWh. Además, dichas baterías emplean ion litio y admiten cargas en 220 o 110 voltios. El cargador consume solamente una corriente de 70 amperes y tarda 3.5 horas en cargarse por completo. En cuanto al motor, los autos Tesla emplean uno de tipo eléctrico que incluye un rotor, así como un estátor; este último constituye la parte fija y el rotor realiza sus movimientos mediante campos magnéticos. De esta forma, la energía eléctrica es convertida en mecánica y, como tal, es dirigida directamente a las ruedas.

Te sugerimos leer el blog “¿Qué es un motor lineal?”

Por su parte, el módulo electrónico de potencia (PEM) está diseñado para controlar los niveles de voltaje, las revoluciones por minuto del motor, el par del motor y el sistema de frenado regenerativo. Acerca de este último, los motores de los autos Tesla aprovechan la inercia ocurrida en los momentos de frenado del auto para devolverla a las baterías mediante el inversor; en otras palabras, un freno regenerativo absorbe la energía cinética del vehículo y la transforma en energía eléctrica. Por su parte, el inversor emplea carburo de silicio en sus circuitos integrados; dicho elemento constituye uno de los componentes más innovadores introducidos por Tesla en la fabricación de automóviles y, entre otras cosas, contribuye a evitar sobrecalentamiento en el motor y le brinda mucha más velocidad en comparación con motores eléctricos de otras marcas.

  • El inversor de carburo de silicio permite reducir considerablemente el peso de la unidad.
  • La batería más popular suministrada por Tesla contiene 7.104 celdas formato 18650 en 16 módulos de 444 celdas cada uno, capaces de almacenar hasta 85 kWh de energía.

Jorge Majdalani, ¿Cómo funciona el motor eléctrico de un Tesla?

La experiencia Mayr con Tesla

Mayr es reconocida mundialmente por desarrollar tecnología innovadora de transmisión para componentes como frenos, limitadores de torque y acoplamientos. El origen de esta empresa data de 1897 y, a la fecha, cuenta con numerosas patentes. La tecnología de Mayr es ampliamente utilizada en ascensores de pasajeros, mecanismos de escenarios y ejes sometidos a gravedad, por mencionar un par de ejemplos. La calidad, sofisticación y confiabilidad de Mayr le ha permitido no solo el éxito en números, sino colaborar de forma estrecha con empresas líderes que están cambiando la forma de concebir el mundo actual. Así, Mayr expresa más que su experiencia con Tesla, nos comparte su admiración por esta compañía.

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“Elon Musk supo, sin demora, cómo conquistar un mercado ya establecido mediante un acercamiento totalmente nuevo. Así que, una lección importante es siempre estar abierto a nuevas formas de hacer las cosas”.

Ferdinand Mayr

De esta forma, Mayr se une a la tendencia de la movilidad eléctrica y, para ello, comienza con la transformación de su flota de transporte; ha instalado estaciones de recarga para los vehículos eléctricos, las cuales pueden ser utilizadas libremente por sus empleados. No obstante, la relación de Mayr con Tesla va más allá. Si bien los embragues fabricados por Mayr no son empleados en los vehículos de Tesla en sí mismos, estos embragues sí son muy populares en el proceso de fabricación de los vehículos; por ejemplo, cuando una caja de cambios es probada, los componentes de Mayr hacen frente satisfactoriamente a las altas velocidades. Para que este dato cobre relevancia, es necesario saber que los bancos de pruebas de las cajas de cambio, propias de los automóviles eléctricos, necesitan velocidades de hasta 20 000 revoluciones por minuto.

Lo anterior está relacionado con el funcionamiento básico de los motores eléctricos. Estos deben proporcionar potencia en un rango extremadamente amplio, pues su número de rotaciones que completa el cigüeñal en un minuto (pares) debe ser igual de amplio, tanto en bajas como en altas velocidades. Teóricamente, una conexión rígida entre el motor y el eje de transmisión debería bastar para el funcionamiento de los autos eléctricos. Sin embargo, en la práctica, la caja de cambios de entrada usualmente es utilizada como engranaje de reducción. De esta forma, reduce la velocidad del motor mediante un factor fijo que, regularmente, corresponde a la relación 10:1.


Los componentes fabricados por Mayr en las pruebas de funcionamiento de los Tesla.
Los componentes fabricados por Mayr son utilizados para las pruebas de funcionamiento de los Tesla.


Concretamente, la velocidad de entrada máxima de un motor Tesla es de 18 000 rpm; la relación de reducción es de aproximadamente 10:1 y la velocidad en la salida de la transmisión es de 1800 rpm. Como es de esperar, las cajas de cambios necesitan ser rigurosamente probadas tanto en la fase de desarrollo como en la de producción. Entonces, los bancos de prueba de fin de línea tienen su lugar al término del proceso de producción y es donde los componentes de Mayr encuentran su sitio.

  • Los acoplamientos de eje ROBA®-SD 9110/9210 conectan el objeto de prueba, en este caso, la caja de cambios, con el equipo de medición (por ejemplo, una brida de medición). Cabe destacar que, la serie ROBA®-SD de Mayr se caracteriza por transmitir pares de accionamiento completamente libre de juego mecánico y con una rigidez torsional bastante elevada y permanente.
ROBA®-DS 9110/9210
ROBA®-DS 9110/9210
  • El limitador de torque para alta velocidad, EAS®-HSE, previene que el banco de pruebas sufra daños cuando, por ejemplo, hay fallas en el funcionamiento de la caja de cambios, o bien, cuando la caja es montada de forma incorrecta. Estos componentes fabricados por Mayr permiten desacoplar la carga que está en movimiento en tan solo fracciones de segundo (es decir, incluso más rápido que las funciones de monitoreo electrónico). La serie EAS®-HSE, especialmente, se destaca por su diseño compacto y por desempeñarse positivamente en el funcionamiento de máquinas con mucho dinamismo.
limitador de torque para alta velocidad, EAS®
Limitador de torque para alta velocidad, EAS®.


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Uno de los principios que forman parte de los diseños de Tesla, según lo expresa Ferdinand Mayr, es que la tecnología más moderna debe ser lo más sencilla posible, no solo para hacer felices a los usuarios finales, sino para reducir costos considerablemente. Esta visión es compartida y ejecutada por Mayr como compañía alemana líder en innovación. Un acercamiento a sus componentes te permitirá darte cuenta de los ahorros que puedes conseguir en tus líneas de producción, gracias a la protección mecánica de las máquinas y la prevención de paros no programados.

Conocer los componentes de Mayr físicamente es posible gracias a URANY. Constantemente nos acercamos a tu industria con showrooms, capacitaciones y, por supuesto, asesorías técnicas gratuitas para que conozcas los componentes que pueden eficientar confiablemente tu producción. Los acoplamientos Mayr, especialmente, forman parte de nuestro stock actual, por lo que, están a tu alcance sin demoras. No dudes en escribirnos para compartirte más información.


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