Especificación y análisis de motores asíncronos para tren de alta velocidad en Chile

Abstract

El presente trabajo tiene por objetivo principal, estudiar la factibilidad de implementar un tren de alta velocidad en el país, particularmente a través de la conexión entre Santiago y Valparaíso por este medio de transporte. En un primer paso se estudia el estado del arte actual en el mundo destacando a algunos países especializados en trenes de alta velocidad. Se repasa en particular la tecnología MAGLEV que poco a poco empieza a tener mayor relevancia en el transporte ferroviario, convirtiéndose en la mejor alternativa para viajes a grandes distancias a velocidades superiores a la de los actuales trenes convencionales de alta velocidad. Luego se analiza la dinámica de los trenes de alta velocidad, lo que permite la determinación de la potencia eléctrica necesaria para su circulación en un trazado con condiciones especiales, a una velocidad determinada. A partir de esta potencia se seleccionan diversos motores de inducción que deben ser aptos para trenes de alta velocidad en condiciones preestablecidas. Posteriormente se describe el proceso de estimación de los parámetros eléctricos en máquinas de inducción, con el propósito de determinarlos en las máquinas seleccionadas y así estudiar su comportamientos en las condiciones expuestas, para después elegir entre ellas las que cumplan con todas las restricciones. La máquina especificada es de 3.000 V, 4 polos y 200 kW. Por último se efectúa un análisis económico a nivel de costo de inversión del proyecto por infraestructura y material rodante (trenes). Esto para elegir un tren de alta velocidad adecuado para el trazado. La alternativa escogida fue el tren de alta velocidad japonés Shinkansen 700 de 16 coches con motores de fábrica, sus respectivos controles de frecuencia y una capacidad de 1.323 asientos. El costo de inversión estimado de este proyecto en el país es de 1,6 mil millones de dólares. La conclusión más importante del trabajo es que la implementación de un tren de alta velocidad entre Santiago y Valparaíso es técnicamente factible y permitiría cubrir dicho tramo en menos de una hora. Será necesario un estudio económico más detallado para decidir la factibilidad económica.