Diseño y construcción de un dinamómetro electrónico

Abstract

En el presente trabajo, se muestra las diferentes etapas que involucran el diseño, construcción y puesta en marcha de un dinamómetro electrónico, para pruebas de accionamientos de corriente alterna (motores), de hasta 5,5 kW, las etapas en las cuales se dividió este proyecto fueron las siguientes: - Rediseño del Conjunto Mecánico: Consistió de un cambio estructural y funcional, de un generador eléctrico de corriente alterna (alternador) de 5,5 kW/hr, con los cuales se busca modificar el alternador, para acoplar accionamientos de corriente alterna, y generar un sistema en voladizo para lograr la medición del torque mecánico efectivo.- Diseño Eléctrico y Electrónico:Diseño e implementación del sistema eléctrico y electrónico, compuesto por unrectificador, y un convertidor DC/DC reductor (BUCK). La primera etapa, realiza la conversión de la corriente alterna (obtenida del alternador), a corriente continua para alimentar el convertidor DC/DC, en el cual controla la carga aplicada al motor a probar. - Diseño de Sensores:Conociendo los parámetros de medición de los diferentes tipos de energía a sensar,una vez definidos los rango de operación de estos, se realizó la etapa de diseño de los sensores, la que incluye diseño y calibración de los instrumentos para el rango de trabajo, tanto de la señal de entrada o de medición, como la señal de salida, dependiendo de las condiciones de la etapa de adquisición de datos (Tarjeta de desarrollo Arduino UNO). -Programación de la Tarjeta Arduino e interfaz:Programación de algoritmos de generación de PWM para control de switcheo delconvertidor, adquisición de datos, cálculo de unidades físicas tales como el torque, velocidad, corriente, tensión, potencia mecánica, potencia eléctrica. En cuanto a la interfaz grafica, es una implementación para la fácil interpretación de los valores medidos y calculado, mediante gráficos de las diferentes magnitudes físicas observadas versus el tiempo, todo esto gracias al software matemático Matlab. La unión de estos sistemas anteriormente mencionados genera el dinamómetro, el cual principal funcionamiento, es el de poder generar cargas programables, para probar accionamientos de corriente alterna de hasta 5,5 kW, midiendo sus prestaciones tanto mecánicas como eléctricas, de entrada y salida respectivamente, con lo que se puede obtener una relación de eficiencia de los motores probados