Hidroelectricidad

En la industria hidroeléctrica, los frenos industriales son componentes críticos de misión diseñados para gestionar la inmensa inercia rotacional de los conjuntos turbina-generador y para controlar de forma segura grandes compuertas de flujo de agua. Su aplicación se divide típicamente en dos áreas principales:

1. Frenos del Rotor de la Turbina/Generador: El conjunto rotor de una turbina hidráulica y su generador eléctrico conectado representa una enorme masa giratoria. Cuando una unidad necesita ser desconectada para mantenimiento o inspección, tomaría demasiado tiempo para dejarse llevar hasta detenerse. Por lo tanto, un sistema de torque extremadamente alto, frenos de disco con calipers hidráulicos aplicado al cilindro se instala para actuar sobre un gran disco acoplado al eje principal. Estos frenos realizan dos funciones clave:
   • Frenado dinámico (Parada): Proporcionan la desaceleración dinámica controlada para llevar el rotor masivo desde la velocidad operativa hasta una parada completa de manera segura y oportuna. Esto requiere una muy alta capacidad térmica para disipar la inmensa energía cinética como calor.
   • Fijación estática (Estacionamiento): Una vez detenido, los frenos se utilizan como freno de estacionamiento para asegurar el rotor en una posición fija. Esto es esencial para la seguridad del personal de mantenimiento que puede estar trabajando en o dentro de la turbina. Los frenos deben mantener el rotor contra cualquier flujo residual de agua que pueda intentar hacerlo girar.
2. Frenos de Elevación de Compuerta: Las represas hidroeléctricas utilizan compuertas de lodo y de toma de agua masivas para controlar el flujo de agua. Estas compuertas se levantan y se bajan mediante grandes sistemas de izado y cabrestante. Los frenos en estos montajes son el principal dispositivo de seguridad. Por lo general son confiables ante fallos (muelle aplicado, energía liberada), a menudo de diseño de freno de tambor o disco electrohidráulico. Su único propósito es accionar automática e inmediatamente para evitar que la compuerta caiga en caso de pérdida de energía o fallo de accionamiento, lo que sería un evento catastrófico.

En resumen, los frenos utilizados en la energía hidroeléctrica están en el extremo más alto del espectro de rendimiento, caracterizados por ratings de par extremadamente altos y diseños robustos y confiables para garantizar el control seguro y el mantenimiento de infraestructuras de varios miles de millones de dólares.