Conectores Industriales

Jul 01, 2023

David Marak | 20 de enero de 2022

Los conectores eléctricos han recorrido un largo camino a lo largo de los años al proporcionar un componente todo en uno que vincula múltiples contactos en una conexión de enchufe individual. Estos conectores albergan módulos de estilo Lego-block en un componente único, seguro e infalible que cabe en la palma de su mano.

Dos de las principales razones que caracterizan esta evolución son: 1) Han evolucionado más allá de la energía eléctrica a medida que las fuerzas del mercado han impulsado la necesidad de una personalización simple y una amplia gama de conectividad; y 2) Estos conectores avanzados pueden manejar hasta 430 amperios de manera confiable durante la vida útil de los componentes que conectan, incluso cuando se acoplan hasta 100 000 ciclos. Los conectores modulares más avanzados abarcan:

Hay varios módulos, carcasas y opciones disponibles. Algunos serán discutidos a continuación. En muchos casos, estos conectores deben soportar temperaturas extremas, golpes/vibraciones, humedad y otras condiciones ambientales adversas para conexiones críticas que no pueden fallar. Si aún no está trabajando con conectores modulares, este breve video le mostrará un ejemplo de cómo se ensambla uno:

El video anterior muestra el producto CombiTac direqt, que tiene una capacidad nominal de 350 amperios/1 kilovoltio y 10 000 ciclos de acoplamiento. Es muy similar a su producto de propósito más general llamado uniq, que tiene una capacidad nominal de 300 amperios / 5 kilovoltios y 100,000 ciclos de acoplamiento. La versión personalizada para entornos hostiles de uniq tiene una capacidad nominal de hasta 430 amperios. Estos son el resultado de la evolución y provienen de los primeros conectores eléctricos modulares CombiTac que Stäubli presentó hace más de 20 años.

El direqt (arriba), clasificado para 10,000 ciclos de acoplamiento, maneja energía, señal y neumática; y el uniq, clasificado para 100,000 ciclos de acoplamiento, maneja potencia, señal, datos, termopar, coaxial, fibra óptica, fluido y neumática.

Los problemas de desalineación y resistencia eléctrica han afectado la eficacia de los conectores durante años. Hoy en día, los conectores más avanzados ofrecen alineación autoguiada utilizando carcasas que garantizan un acoplamiento adecuado y evitan problemas como la polaridad inversa.

Estar "enchufado" correctamente no es suficiente. Para un contacto seguro y confiable dentro de los módulos, una innovación patentada llamada tecnología MultiLAM garantiza la máxima transmisión de energía con la menor resistencia eléctrica posible donde, por ejemplo, los enchufes de clavija tradicionales o los métodos de contacto de superficie plana no pueden. Los materiales utilizados también son críticos y, por lo tanto, solo se deben usar contactos chapados en oro o plata para un contacto más confiable. Nada acerca de un conector de alta potencia debe considerarse "extremo bajo".

Las empresas que utilizan los conectores más avanzados de la actualidad reportan éxito al abordar muchos desafíos relacionados y en muchas industrias. Estos incluyen: fabricantes de automóviles globales, aeroespacial y defensa, automatización, prueba y medición, medicina y atención médica, ferrocarril y transporte, movilidad eléctrica y logística, y equipos y sistemas OEM en todas las industrias. Aquí hay algunos ejemplos basados ​​en experiencias con la línea CombiTAC:

Sistemas de batería de vehículos eléctricos: Akasol, con sede en Alemania, produce baterías modulares para automóviles eléctricos, barcos, trenes y más. La elección del fabricante de equipos originales en cuanto a conectores resultó en un aumento del 30 por ciento en el rendimiento; compras simplificadas con un solo conector en lugar de muchos más en la lista de materiales de un sistema; y un mantenimiento de la batería más rápido y seguro. Los técnicos ahora tienen un solo conector para desenchufar, que apaga la energía en vivo. Aquí hay un video que muestra el funcionamiento de Akasol y el conector modular que configuraron a medida:

AGV automatizados para el cumplimiento del almacén: IAM Robotics buscó recientemente actualizar sus robots de manejo de materiales y vehículos guiados automatizados (AGV) con conectores más capaces de manejar años de cambios frecuentes de batería (ciclos de acoplamiento) en los almacenes y centros de distribución de sus clientes. En un estudio de caso reciente, Vladimir Altman, cofundador de IAM, citó la falta de confiabilidad de los conectores comerciales listos para usar, en lugar de usar CombiTAC UniqTM y dijo: "Cualquier otra cosa que pudiera usar me costaría mucho más".

Vehículos eléctricos: Silence Urban Mobility, conocida en toda Europa por su visión de la "ecomovilidad" moderna y urbana, produce scooters eléctricos para clientes de flotas, como servicios de entrega y fuerzas policiales. Los conectores modulares eran parte integral (literalmente) del sistema de batería extraíble patentado de la empresa que elimina el problema de la cobertura irregular de la estación de carga. (Haga clic aquí para ver un video de esta aplicación).

movilidad eléctrica: El nuevo megapuerto de PSA Singapur, el centro de transbordo de contenedores más grande del mundo, está implementando su flota AGV con intercambios automáticos de batería de intercambio en caliente y carga rápida automática que utilizan conectores modulares para cambios rápidos en las operaciones en curso. (Haga clic aquí para ver un video de esta aplicación).

Electrificación de equipos mineros: Algunos OEM pueden tener una oportunidad de mercado tan nueva que se asocian para crear un nuevo tipo de conector. La compañía de tecnología global ABB ahora está colaborando con Stäubli para una nueva solución para la electrificación de minas para reducir los costos y las emisiones de gases de efecto invernadero asociadas con equipos pesados ​​y vehículos a batería para operaciones mineras de cero emisiones. (Haga clic para obtener más información.)

Prueba y medición: Un probador de carga de vehículos eléctricos (EV) requería un conector para combinaciones de potencia media y alta; opciones de expansión; una cubierta protectora y protección contra caídas para el conjunto de cables; y protección contra la suciedad y el agua para uso en exteriores. La solución incluyó módulos para Un usuario configuró un conector con un circuito de 350A y un circuito adicional de 120A; contactos de potencia de protección IP2X; una carcasa IP67; y el módulo Last Mate First Break Monitoring (High Voltage Interlock) para energía segura y confiable, integridad de la señal y transmisión de datos a través de EV y procesos de fabricación de vehículos autónomos.

Dispositivos médicos: Los conectores modulares son fundamentales para unidades quirúrgicas que salvan vidas, dispositivos de diagnóstico y más. La máquina de pulso acústico rápido de un OEM de medtech configuró un conector todo en uno para una sonda/conector desmontable para incluir conectores coaxiales para corriente pulsada de alta potencia; acoplamientos antifugas para solución salina; y a prueba de fugas para procedimientos de lavado/esterilización, todo en una sola carcasa IP68/69K.

Buques de pasajeros: El embalse de Brno en la República Checa comenzó a utilizar barcos que funcionan con baterías desde 1946 y se embarcó en un proyecto de modernización reciente para manejar mejor a 245,000 pasajeros anuales. La última generación de conectores industriales unipolares de 16 barriles con protección IP68 e IP69 juega un papel importante en la carga nocturna segura para proporcionar a cada barco energía para hasta 100 km de viaje al día siguiente.

El último desarrollo para lograr el multiconector modular perfecto se encuentra en una innovación de software, en forma de un configurador en línea. Esta es una aplicación que acelera el proceso de selección de la carcasa del conector correcto y todos los módulos. Los ingenieros pueden combinar módulos mediante gráficos, con hojas de datos integradas, para todos los componentes, incluidos alimentación, alto voltaje, señal, contactos de monitoreo, datos, coaxial, termopar, fibra óptica, fluidos y neumáticos, junto con una gama completa de accesorios y opciones, hacia abajo. a arneses de cables y perforaciones. Para ver cómo funciona, puedes ver este vídeo:

El configurador presenta modelos 3D a los ingenieros y una vez que se completa un conector (o se guarda como un producto propuesto), el software genera un número de pieza único para realizar el pedido, preensamblar y enviar. Este proceso generalmente se realiza en tiempo real con un ingeniero de ventas. Sin embargo, cualquiera puede visitar la página del configurador y crear un conector que se puede guardar para una evaluación posterior.

Sobre el Autor

David Marak es el jefe de ventas del grupo de conectores modulares en Stäubli Electrical Connectors, Norteamérica. Dirige el equipo que ayuda a las personas a encontrar soluciones personalizadas en el creciente mercado de alta potencia. Es licenciado en ingeniería mecánica y tiene más de 10 años de experiencia trabajando con especialistas en fabricación electrónica, automatización y robótica. Puede comunicarse con David por correo electrónico a [email protected] o llamándolo en los EE. UU. al (707) 838-0530.

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