Diseño e implementación de un módulo didáctico, para el control de velocidad en un motor asíncronico, mediante Labview e identificación del modelo del sistema

Abstract

El presente trabajo de fin de carrera, tiene como fin la construcción de un módulo de entrenamiento para realizar la práctica de variación de velocidad por medio de un variador de frecuencia en un motor asíncrono o de inducción, mediante Labview e identificación del modelo del sistema, contribuyendo con un elemento tecnológico para el análisis de un elemento eléctrico para laboratorio universitario de Ingeniería en Mantenimiento Eléctrico, favorablemente a complementar el perfil de los estudiantes de la carrera, de manera que los conocimientos impartidos en teoría sean reforzados con práctica para que sean aplicados en el ámbito laboral como profesional. El objetivo de esta investigación es facilitar información acerca de cómo diseñar la variación de velocidad en motores asíncronos con una interfaz de visualización, control y modelación del sistema del motor eléctrico. Para la presentación de este proyecto se realizó el montaje de su estructura modular con los diferentes elementos que conforman la planta, un sistema de circuitos operación y mando como un variador de frecuencia que está debidamente dimensionado para el motor en la práctica establecida, de la misma manera cuenta con sus respectivos dispositivos de protección para seguridad de las personas y para protección en el equipo. Para sus dimensionamientos se realizaron cálculos que explican y se rigen a leyes básicas de electricidad. Como es el cálculo de potencia (W), cálculo de corriente (A), cálculo de voltaje (V), cálculo de la resistencia (R), etc. Con el objeto de llegar a un dimensionamiento, que responda ante cualquier eventualidad de falla que se pudiera suscitar durante la práctica. El módulo está formado por una parte que permite adquirir datos de velocidad del motor en condiciones de marcha, por lo que fue necesario incorporar un encoder con un módulo de ranura infrarroja conformando el sensor con capacidad de leer las señales lógicas en el eje del motor. Seguidamente era necesario implementar un circuito electrónico como una tarjeta de adquisición de datos que convierta que digitalice las señales, permitiendo introducir un Arduino Mega 2560 el cual envía y recibe información de Labview para encontrar la función de transferencia del sistema en tiempo real, el que se encarga de simular una identificación del modelo del sistema, proceso en la planta.