Diseño y construcción de un utilitario de Adquisición de Datos para motores eléctricos usando Software libre aplicado al laboratorio de Ingeniería Electrónica de la Universidad Nacional Pedro Ruiz Gallo

Abstract

En el estudio de las carreras profesionales cuantas veces hemos aceptado conceptos, formulas y fenómenos escritos en los libros de texto tradicional y al querer comprobar estos resultado en el mundo real los alumnos se han visto limitados por la carencia de equipos especializados en el laboratorio que aborden y refuercen de una manera didáctica temas específicos de cursos de nuestra importancia y que debido a su alto costo no pueden ser adquiridos por cualquier institución o universidad. Por lo que en el presente trabajo de tesis, el proceso de diseño y construcción de un utilitario de adquisición de datos para motores eléctricos usando software libre, se desarrolló con la finalidad de obtener un equipo de bajo coste con el que se pueda realizar pruebas tales como: motor con carga nominal, motor con sobrecarga, motor al vacío (sin carga nominal), análisis fasorial, frenado mediante resistencias de potencia, observar los cambios en magnitud y ángulo de las corrientes y voltajes y análisis de las señales trifásicas con mejoras futuras, todas estas aportaciones mejoraran la comprensión en los cursos de máquinas eléctricas y circuitos eléctricos. El proceso de obtener los datos de voltaje y corriente del motor trifásico se realizó mediante una tarjeta electrónica que se conecta con el motor trifásico, esta tarjeta electrónica fue diseñada con el software Eagle y construida con exposición UV (luz ultravioleta), fue diseñada de tal manera de que aislara los puntos de referencia. El dimensionado de los motores se realizó mediante la relación obtenida por ensayo y error y se obtuvo que el motor trifásico debería ser de una potencia de 0.5 hp y el DC de 2 hp. Para el control de la cantidad de corriente con consumiría el motor dc se utilizó modulación por ancho de pulso mediante un microcontrolador de 8 bits, aislado de la parte de potencia mediante un optocoplador que se conecta en paralelo a un switch de potencia. Toda esta corriente necesita ser disipada en forma de calor mediantes resistencias que también fueron calculadas. Concluyendo con lo anteriormente explicado, la tarjeta de adquisición de datos mostrara las tensiones trifásicas, corrientes del motor trifásico y valores derivados de ambos en computador mediante el puerto USB y al realizar variaciones de carga en el eje de este, los valores de corriente cambiaran según sea el porcentaje variado en el PWM.