Diseño, construcción e implementación final de una fuente auxiliar para el laboratorio de máquinas eléctricas.

Abstract

El presente proyecto consiste en la elaboración de un convertidor rectificador de corriente con dos salidas de continua de [300 V, 7 A] y [300 V, 20 A] , para uso estudiantil en la Facultad de Ingeniería de la Universidad de la República (UdelaR). El equipo se divide en una sección de potencia y otra de señal. El bloque de potencia consiste en un transformador de potencia, puente de tiristores y un filtro LC encargado de filtrar las altas frecuencias. El bloque de señal involucra varios sub-bloques para poder llevar adelante el control en lazo abierto y cerrado del dispositivo. En este bloque se tienen los circuitos de sincronismo (generan pulsos a partir de las ondas sinusoidales de la red), circuito de disparo (brinda la corriente necesaria para encender los tiristores), Arduino de Disparo (contiene la programación necesaria para generar las señales de disparo), medida de tensión y corriente (adquieren el estado de las variables a la salida del puente) y control (implementado a partir de una placa programable Arduino [1]). El circuito de control recibe los datos obtenidos a partir de los circuitos de medida de tensión y corriente e ingreso del usuario y genera señales que le indican al disparo cuándo actuar. A lo largo del documento se detallan el diseño de todos los circuitos y el montaje todos los elementos en la estructura. Se fundamentan las elecciones de cada componente y sus características. Por otro lado, se explican los códigos implementados en el Arduino para el control y generación de disparos de los tiristores. Además, se comentan otros aspectos como los requerimientos del cliente, instancias con personal de la facultad para el armado de la estructura, problemáticas a lo largo del proyecto y presupuestos. En el transcurso del proyecto, se realizan varios ensayos para testear que el trabajo realizado respondiese de forma adecuada según lo deseado. Se ensaya el transformador de potencia, cada circuito por separado, varios circuitos en cadena y por último, el rectificador en lazo abierto y en lazo cerrado. Se culmina con la fuente de [300 V, 7 A] y los componentes y diseños para la fuente de [300 V, 20 A]. Se concluye un funcionamiento adecuado pero con lugar a mejoras en cuanto a la estabilidad y seguridad del dispositivo.