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 (detención): Proporcionan la desaceleración dinámica controlada para detener el rotor masivo desde la velocidad de operación hasta una parada completa de manera segura y oportuna. Esto requiere una capacidad térmica muy alta para disipar la inmensa energía cinética en forma de calor.
   • Retención estática (estacionamiento): Una vez detenidos, los frenos se utilizan como freno de estacionamiento para bloquear de forma segura el rotor en una posición fija. Esto es esencial para la seguridad del personal de mantenimiento que pueda estar trabajando en o dentro de la turbina. Los frenos deben mantener el rotor contra cualquier flujo residual de agua que pueda intentar hacer girar.
2. Frenos de la compuerta: Las presas hidroeléctricas utilizan compuertas de esclusa y compuertas de entrada enormes para controlar el flujo de agua. Estas compuertas se levantan y bajan mediante grandes sistemas de cabrestantes y polipastos. Los frenos de estos cabrestantes son el dispositivo de seguridad principal. Son invariablemente a prueba de fallos (mecánicos por resorte, liberados por energía eléctrica), a menudo de un diseño de tambor o disco electrohidráulico. Su único propósito es activarse automática e inmediatamente para evitar que la compuerta caiga en caso de pérdida de energía o fallo del accionamiento, lo cual 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.