Chuletas y apuntes de Electricidad y Electrónica de Universidad

Máquinas Sincrónicas: Principios de Funcionamiento y Modelado

Temario

1. Introducción
2. Velocidad en máquinas sincrónicas
3. Tensión interna
4. Circuito equivalente de un generador sincrónico
5. Diagrama fasorial de un generador sincrónico
6. Potencia y par en generadores sincrónicos
7. Medición de parámetros del modelo de generador sincrónico
8. El generador sincrónico operando solo
9. Funcionamiento como motor

1. Introducción

Las máquinas sincrónicas son dispositivos fundamentales en la ingeniería eléctrica, caracterizados por:

• Velocidad de giro constante.
• Ser el dispositivo más utilizado para la generación de energía eléctrica.
• Funcionamiento dual como motor y generador.
• Capacidad de entregar corriente en retraso o en adelanto respecto a la tensión.

Tipos de

Fundamentos de los Sistemas de Control

Un sistema de control es todo dispositivo o mecanismo encargado de realizar una actividad o supervisar algún proceso.

Componentes básicos

• Entradas: Variables de entrada y señales actuantes.
• Sistema de control: El núcleo del procesamiento.
• Salidas: Variables de salida y variables controladas.

Arquitecturas de sistemas

• Sistema de una variable: Entrada → Sistema de control → Salida.
• Sistema multivariable: Múltiples entradas (1 a N) → Sistema de control → Múltiples salidas (1 a N).

Sistemas de control a lazo abierto

Estructura: Entrada → Sistema de control → Proceso controlado → Salida.

Son sistemas no realimentados donde el sistema de control no posee ningún tipo de información acerca de el (los)... Continuar leyendo "Fundamentos de los Sistemas de Control: Clasificación y Funcionamiento" »

Fundamentos de la Potenciometría

La potenciometría se basa en medir la diferencia de potencial entre el electrodo de trabajo (llamado electrodo indicador) y el electrodo de referencia, manteniendo un paso de corriente constante e igual a cero. Para realizar dicha medida, debe esperarse a que el sistema alcance el equilibrio, ya que en ese instante la cantidad de electrones que se consumen es igual a la cantidad de los que se ceden.

El sistema potenciométrico requiere tres componentes esenciales:

• Un electrodo indicador.
• Un electrodo de referencia, cuyo potencial debe mantenerse constante independientemente de la condición de la disolución.
• Un potenciómetro.

Componentes Esenciales del Sistema Potenciométrico

Electrodos de Referencia

El electrodo... Continuar leyendo "Fundamentos y Componentes Clave de la Potenciometría Electroquímica" »

Previsión de Carga

Previsión de carga (PV): PV = C (según tabla de número de viviendas) * GE (Grado de Electrificación: básico 5750W, elevado 9200W).

• PG (Servicios Generales): Ascensor + grupo de agua + lámparas (convertir W a kW).
• PL (Locales Comerciales): Local comercial de 350 m² * 100 W/m².
• PT (Potencia Total): PT = PG + PV + PL.

Caja General de Protección (CGP)

Cálculo de Intensidad: I = P / (√3 * 400 * 0.8) → I = P (resultado de PT) / 554.

Al ser un sistema trifásico, se debe consultar la tabla de Intensidad Nominal en Amperios y buscar el valor superior inmediato al resultado obtenido (ejemplo: 3 fusibles de ...A).

Modelo: CGP-7-160 (o el que corresponda según el cálculo).

Línea General de Alimentación (LGA)

Intensidad (I):

Sistemas de Suministro de Agua: Contadores, Presión y ACS

Contadores de Agua

Los contadores miden el consumo de agua. Se distinguen dos tipos principales:

• General: Mide la totalidad del agua del edificio.
• Individual: Mide el consumo de un solo abonado (en edificios unifamiliares) o la suma de los individuales dará el consumo general (en edificios plurifamiliares).

Tipos de Contadores según Lectura:

• De velocidad: Cuenta el número de vueltas que dan las aspas del molinete, lectura por ciclos.
• De volumen: Cuenta la cantidad de agua que pasa por el contador.
• Combinados: Se colocan dos contadores en serie, uno de velocidad y uno de volumen.
• Electromagnéticos: Medición por campos electromagnéticos.

Tipos de Baterías para Contadores:

• En cuadro: Alimentación

Servicios Analógicos

Los servicios analógicos se dividen en:

• Servicios Conmutados: La señal del bucle local es analógica, con un rango de frecuencia entre 0 y 4.000 Hz. El conmutador conecta las dos líneas correspondientes.
• Servicios Dedicados: No es necesario marcar para establecer la conexión.

Multiplexación por División de Frecuencia (FDM)

La FDM es un sistema de modulación con portadora analógica diseñado por AT&T como parte de su jerarquía de esquema FDM. El primer multiplexor combina 12 entradas de voz en un Grupo Básico, utilizando portadoras ubicadas en fc = 64 + 4n KHz (donde n = 1, 2, ..., 12), ocupando una banda de frecuencias entre 60 kHz y 108 kHz.

Jerarquía FDM

Grupo Básico

• 12 canales de voz (4 kHz cada uno) = 48 kHz.

Gráficas o diagramas de flujo de señal

Fueron introducidos por S. J. Mason para representar la relación causa-efecto en sistemas modelados por ecuaciones de tipo algebraicas.

Elementos básicos de los diagramas de flujo de señal

1. Nodos: Son utilizados para representar los puntos de unión; están conectados por segmentos rectos denominados ramas.
2. Rama: Una señal viaja o se transmite únicamente en la dirección que la rama indique.

Propiedades de las gráficas de flujo de señal

1. Aplican únicamente en sistemas lineales.
2. Las ecuaciones a partir de las cuales se dibuja la gráfica de flujo de señal deben ser algebraicas del tipo causa-efecto.
3. Los nodos se utilizan para representar variables; normalmente, los nodos se arreglan de izquierda a derecha,

Comparador Inversor

Entrada por el terminal inversor. La realimentación se realiza de forma asimétrica. La salida Vo es +Vsat si Vi < Vr y -Vsat si Vi > Vr.

(Nota: El comparador no inversor tiene la condición de salida opuesta).

Comparador Inversor con Histéresis

Configuración con R1 al terminal no inversor (+) y realimentación R2 también al terminal no inversor (+). La corriente I = (Vrf - Vo) / (R1 + R2). La tensión en el terminal no inversor es V+ = Vrf - I*R1 = Vrf + (Vo - Vrf) * R1 / (R1 + R2). La tensión V se mueve en el intervalo de valores entre los que se mueve la tensión de entrada V = Vi - Vil, siendo Vi y Vil las tensiones de entrada para las cuales cambia Vo (puntos de conmutación o umbrales de histéresis).

(Nota:

Capacidad de Potencia

La capacidad de potencia de un amplificador está influenciada por varios factores:

• La capacidad de potencia es mayor si la duración de la señal de entrada es de 0.001 s (1 ms), en lugar de 1 hora.
• La capacidad de potencia será mayor si la señal de entrada solo es de 1 kHz (una frecuencia), en lugar de ruido rosa o voz.
• La capacidad de potencia será mayor si la impedancia de entrada del transductor es de 2 Ω en lugar de 8 Ω. Mientras la impedancia sea más baja, el esfuerzo del amplificador será mayor y el control del amplificador sobre el altavoz disminuye.
• La capacidad de potencia aumenta si el nivel de distorsión armónica es del 1% en lugar del 0,1%.

Estipulación de la FTC (Federal Trade Commission): La potencia... Continuar leyendo "Especificaciones Clave de Amplificadores de Potencia: Medición, Conexiones y Modos Operacionales" »

Modelado Matemático en Sistemas de Control

El primer paso para el diseño de un sistema de control es el modelado matemático de los procesos controlados. Debemos definir variables dinámicas que describan las características de dicho proceso; estas ecuaciones están relacionadas por leyes físicas, lo que nos permite vincularlas a través de modelos matemáticos.

Respuesta al Impulso

Una forma clásica de modelar la función de transferencia es por medio de la relación entrada-salida entre variables. Una manera de determinarla es utilizar la respuesta al impulso, la cual se define como la salida que obtenemos de un sistema cuando a la entrada aplicamos una función impulso unitario.

La función de transferencia de un sistema lineal e invariante