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El proyecto deja una ventana abierta para realizar mejoras en el dispositivo. El alcance de las pruebas del dispositivo se puede llegar a ampliar de acuerdo con un estudio previo y modificaciones necesarias dentro de la programación de la etapa de control.
Adicionalmente su puede llegar a diseñar un software de control que permita la operación del dispositivo desde un PC, en el cual pueden llegar a ser integradas las librerías de los diferentes objetos de prueba, para que de esta forma el dispositivo sea capaz de discernir entre una prueba exitosa y una prueba errónea de forma automática, para este desarrollo se deja previsto lo requerido desde el punto de vista de hardware, en el módulo de control está dispuesto un terminal USB el cual facilita y limita las labores a desarrollar netamente a software.
El dispositivo de inyección de corriente alterna está constituido por varios módulos independientes ubicados en compartimentos separados que trabajan en conjunto para realizar la función de elevación de corriente a los valores deseados, en conjunto el dispositivo será denominado como “UD-DPICA”, las dos primeras letras del acrónimo que conforma su nombre hacen referencia a la Universidad Distrital Francisco José de Caldas, esto se debe a que desde la concepción de la idea de realizar el dispositivo se pensó en que éste formara parte del inventario de equipos a disposición de los estudiantes de la universidad, las siguientes letras corresponden aDispositivo paraPruebas deInyección deCorrienteAlterna.
Para la elaboración del diseño del dispositivo se dimensionaron los componentes eléctricos y se realizó el diseño mecánico mediante el uso del softwareSolidWorks, garantizando que los equipos seleccionados pudieran ser ubicados dentro de los cubículos, adicionalmente se logró la
optimización de los espacios, a continuación, se muestran los diferentes módulos para cada una de las etapas que conforman el dispositivo.
Figura 26. Módulos y partes del dispositivo Fuente:Autoría propia
1 Etapa de control. 2 Etapa de regulación.
3 Etapa de potencia. 4 Soporte para trasporte
2.2. ETAPA DE REGULACIÓN
La etapa de regulación está constituida básicamente por un autotransformador de rango variable, más conocido en la industria como variac, un tomacorriente sencillo sin polo a tierra, un transformador de asilamiento 120/120 V ac, cinco relés repetidores de 115 V ac, dos interruptores automáticos uno de 16 amperios el otro de 6 amperios y la respectiva caja metálica para alojar
Figura 27. Transformador tipo variac Fuente:Autoría propia
El variac seleccionado se compone de un autotransformador adosado a un soporte, un motor bidireccional, dos micro interruptores tipo final de carrera y un eje con piñones para realizar la transmisión de movimiento mediante una cadenilla, adicionalmente se agregaron dos relés repetidores de 115 V ac, la función de estos relés es multiplicar la señal de posición de los micro interruptores, uno de estos contactos se emplea en el circuito de control del motor, el otro contacto se emplea para llevar la señal de posición del variac al módulo de control.
El motor de dos direcciones controla la posición del transformador variable, ubicándolo en el punto adecuado para obtener la tensión correcta para tener la corriente de prueba programada en la salida del dispositivo.
El circuito eléctrico es el encargado de hacer funcionar adecuadamente el sistema, convirtiéndose en el medio físico del dispositivo que permite accionar el sistema electromecánico del motor para iniciar con el proceso de prueba.
Por ser el modelo que más se ajusta a las necesidades de nuestro proyecto se selecciona un variac con regulación electromecánica.
Las especificaciones del regulador de tensión tipo electromecánico se indican a continuación:
Tensión de entrada 120 V
Frecuencia de entrada 50-60 Hz
Formada de onda Sinusoidal
Tensión de salida 0 – 120 V
Frecuencia de salida 50-60 Hz
2.2.1. CONEXIÓN VARIAC
Para tener un amplio rango de tensión a la salida del autotransformador que permita controlar la salida de corriente en la etapa de potencia, se hace necesario analizar las posibilidades de conexión del autotransformador tipo variac.
Figura 28. Alternativa A de conexión del variac Fuente:Autoría propia
Para la conexión del variac en nuestro proyecto es muy importante que esté en capacidad de soportar la máxima corriente posible, debido a esto la conexión que se realiza es la indicada en la Figura 28, que, aunque limita la salida de tensión a 120 V ac, nos permite tener hasta 25 amperios sin problemas de temperatura.
2.2.2. MOTOR.
Para realizar el control electromecánico del punto móvil del variac se emplea un motor monofásico de doble dirección de giro con las siguientes especificaciones:
Tensión de alimentación 120 V
Corriente 0.3 A
Frecuencia 50/60 Hz
Forma de onda Sinusoidal
RPM 72 @60 Hz
Tabla 11. Características técnicas de motor Fuente:Autoría propia
2.2.3. MICRO SWITCH FINAL DE CARRERA
Para el control electromecánico se incluyeron dos micros switch final de carrera para realizar la desconexión del motor cuando el movimiento de la escobilla del variac llegue a los límites de recorrido máximos en ambas direcciones de esta forma se evitan daños en el motor por rotor bloqueado, se empleará micros switch final de carrera con las siguientes especificaciones:
Tensión Max. 250 V
Corriente Max. 5 A