CONTENIDO. Pág. Edición No. 4. Editorial. Mejora de fiabilidad del suministro de energía eléctrica E. Quiles, E. García, F. Morant

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1 Edición No. 4 CONTENIDO Editorial Pág. 2 DIRECTIVOS Rector Seccional Fray Carlos Arturo Díaz Rodríguez, O.P. Vicerrector Académico Fray Tiberio Polanía Ramírez, O.P. Vicerrector Administrativo-Financiero Fray Jesús Antonio Ceballos Giraldo, O.P. Decano de División de Ingenierías Fray Guillermo León Villa Hincapié, O.P. Director Fray Guillermo León Villa Hincapié., O.P. Mejora de fiabilidad del suministro de energía eléctrica E. Quiles, E. García, F. Morant Diseño y construcción de un módulo didáctico para sistemas automáticos de control analógico Erik José Vera Mercado José Rubiel Cardenas Vanegas 3 15 Editor Fernando Niño Ruiz Universidad Santo Tomás Secciónal Bucaramanga Coordinador Erik Vera Mercado Los dispositivos de control y su integración en sistemas multiplataforma Julián Mantilla 22 Concejo editorial Erik Vera Mercado Jaime Castro Daniel Eduardo Cobos Luis Omar Sarmiento Javier Peña Richard Caicedo Julián Mantilla Mauricio Velasco Fernando Niño Ruiz Asesores naciónales Fernando Niño Ruíz William Castro Jaime Castro Mauricio Acevedo Asesores internaciónales Elías de los Reyes Davó Miguel Fernando Bataller Juan Vicente Balbastre Luis Nuño Fernández Francisco Morant Anglada José Simó Emilio García Corrección Ortográfica y de estilo Fray Guillermo León Villa Hincapié, O.P. Ciro Antonio Rozo Gauta Traducciónes Genny Castellanos Quiroz Producción Creativa Departamento de Comunicaciónes Director Dpto. Comunicaciónes C.S. Oscar Castellanos Rodríguez Diseño y Diagramación D.G. Edith Domínguez Suárez CAD/CAE una propuesta innovadora en el diseño de productos y procesos en Ingeniería Pedro José Díaz Guerrero Semillero de Investigación GEMMA USTA Miguel Ángel Trigos Martínez Retos e incertidumbres en las redes futuras de comunicaciones Mauricio Velasco Clúster en Linux. La solución a sus plegarias empresariales Javier A. Meléndez, Freddy Beltrán, Miguel A. Hernández A. Efecto del potencial de confinamiento sobre la energía de enlace de una o impureza D en hilos cuánticos y nanotubos de GaAs-Ga1-xAlxAs Eduardo Orozco Impresión Litografía La Bastilla Derechos Reservados Universidad Santo Tomás Aspectos generales y perspectivas de la compatibilidad electromagnética (ECM) Jaime Castro 51 Cada artículo es responsabilidad de su autor y no refleja la posición de la revista. Se autoriza la reproducción de los artículos siempre y cuando se cite al autor y la revista iteckne. Agradecemos el envío de un copia de la reproducción a esta dirección: Universidad Santo Tomás, Facultades de Ingeniería, Carrera 18 No. 9-27, iteckne@ustabuca.edu.co Bucaramanga - Santander. Servicio al Cliente iteckne Teléfono Ext Fax El espectro de Huang-Hilbert y otras representaciones tiempo-frecuencia. Analisis comparativo Luis Omar Sarmiento 58

2 EDITORIAL Fernando Niño Ruíz Decano Facultad de Ing. de Telecomunicaciones 2 La automatización y el cado nacional con sus pro- La innovación, la autocontrol de productos y pro- ductos, sino también el mer- matización en las diferencesos, data de mediados cado externo y por esto de- tes fases de los procesos del siglo XVIII con el surgi- ben prepararse para res- productivos, los cambios miento de la revolución in- ponder con productividad y tecnológicos, la productividustrial y con ella el uso de competitividad. dad y el dinamismo de los tarjetas perforadas para el mercados deben formar Hoy en día, el motor que control de las máquinas, el parte de la cultura empreempuja el desarrollo indusequipamiento especial pa- sarial, ya que sin ellos se trial es el mercado, ya que ra cortar metales, la utiliza- puede llegar a perder la éste establece e impone las ción de piezas intercam- competitividad y por ende condiciones de calidad y biables, el torno automáti- desaparecer del mercado. competitividad para ofrecer co, el control numérico, los mejores precios, como tam- Teniendo en cuenta lo robots, los sensores, el conbién, productos y servicios anterior, los empresarios trol adaptativo, y la immuy bien terminados y pres- deberían establecer alianplantación del CAD/CAE y tados. Se constituye enton- zas estratégicas con uniel CAM, entre otras de las ces la automatización, en el versidades y centros de innovedades tecnológicas aliado perfecto de los dife- vestigación para el mejoraimportantes que se han rentes sectores productivos miento de sus productos y creado y diseñado desde para enfrentar el exigente procesos mediante la autoesa fecha para la optimizamercado actual, ya que con matización, ya que ellos ción y mejoramiento de los ella se puede mejorar la cali- cuentan con la experienprocesos productivos en el dad del producto, optimizar cia, el conocimiento y la inmundo. los tiempos de producción, vestigación en esta área ha- Desde hace varias déca- perfeccionar los programas cer una extrapolación del das la cultura empresarial y de seguridad industrial, me- quehacer universitario al organizacional de las insti- jorar la productividad redu- servicio de las empresas, tuciones colombianas ha ciendo los costos de manu- para ayudarles a cumplir ido cambiando, para incor- factura mediante un mejor con los exigentes patrones porar innovaciones tecno- control de la producción y del mercado globalizado. lógicas en sus procesos ya disminuir los procesos repeque son conscientes que no titivos, entre los beneficios sólo deben atender el mer- más visibles.

3 MEJORA DE LA FIABILIDAD DEL SUMINISTRO DE ENERGÍA ELÉCTRICA E. Quiles, E. García, F. Morant Dpto. de Ingeniería de Sistemas y Automática Universidad Politécnica de Valencia PO.BOX 22012, 46071, Valencia (España) La fiabilidad del suministro eléctrico es un factor clave desde el punto de vista económico en la gestión de sistemas de distribución de energía eléctrica. La falta de fiabilidad puede ocasionar un perjuicio económico importante en especial en el sector industrial. En este artículo se aplica a un caso real un procedimiento de análisis de fiabilidad completo: obtención de datos, evaluación de daños, modelado del sistema, simulación y estudio de estrategias para la mejora de la situación. ABSTRACT Power supply reliability is a key factor in the operation economy of power distribution networks. Lack of a proper reliability level can result in important economic losses for industrial facilities. In this paper the reliability of the electric supply to a group of industrial facilities is considered and some improvement measures are evaluated. The resulting improvements are quantified using an integrated software environment for reliability analysis. PALABRAS CLAVES Sistemas de distribución de energía eléctrica, fiabilidad, mejora de la fiabilidad, operación y planificación de redes. INTRODUCCIÓN En el artículo se lleva a cabo un estudio de evaluación y mejora de la fiabilidad del suministro eléctrico efectuado a un pequeño polígono industrial. En primer lugar se analizan las instalaciones de la industria y el proceso productivo en relación con el suministro eléctrico. Luego se efectúa el análisis histó- 3

4 4 rico de la fiabilidad y se cuanti- de líneas subterráneas de dis- líneas independientes, con las fica el efecto de las interrupcio- tribución interior de MT, pro- denominaciones "CT A" y "CT nes a partir de un periodo de me- piedad de la empresa. B", que alimentan cuatro cendiciones efectuadas. Final- tros de transformación me- La conexión a la red de distrimente se proponen distintas es- dia/baja tensión. Cada centro bución de MT de la compañía trategias para la mejora de la de transformación dispone de suministradora se produce en continuidad del suministro y se los correspondientes elemenun Centro de Entrega, donde se evalúa su efecto con ayuda de tos de protección, tanto en meencuentra localizado el equipo un Entorno Interactivo para la dia tensión (fusibles y secciode medida y el equipo de pro- Evaluación de la Fiabilidad nadores en carga), como en batección general de las instala- (EINTEF). Este entorno ha si- ja tensión (BT). Es de resaltar ciones del polígono industrial, do desarrollado por los autores que las instalaciones de media que cuenta con un interruptor (Quiles, 1997) con programa- tensión de conexión con la comde SF 6, de 350 MVA de poder de ción orientada a objetos y per- pañía suministradora y de conecorte y 630 Amperios (A) de inmite efectuar análisis de fiabili- xión con la empresa estudiada tensidad nominal. El disparo dad de redes de distribución. datan de 1976, y el resto de las de este interruptor se ordena instalaciones de media tensión bien manualmente o a través ANÁLISIS DE LAS INSTALACIONES EN FACTORÍAS de los correspondientes relés de protección. Dentro de éstos interesa resaltar la presencia de un relé de tensión, que ordena el disparo (o inhibe la conexión en su caso) del interruptor de sincronización con la red, de los generadores que forman el equipo de cogeneración del que la empresa dispone en la planta denominada "de Coge- neración". datan de Consumos en Baja Tensión Los procesos productivos que se desarrollan en las instalacio- El sistema objeto de estudio es- nes del polígono industrial está constituido por un pequeño tán caracterizados por su bajo polígono industrial formado por consumo de energía eléctrica, varias factorías pertenecientes estando todos estos consumos a una empresa de producción conectados a BT y no existien- de porcelana decorativa de alta do consumos individuales de calidad. A lo largo del artículo gran potencia. nos referiremos al mismo con el Esta unidad de cogeneración Los consumos más importantes nombre de polígono industrial está formada por dos genera- en cuanto a potencia eléctrica de la empresa o por brevedad dores de 475 KVA de potencia demandada puntualmente son empresa. nominal cada uno, y 400 V de los equipos de refrigeración. tensión nominal, con conexión Los equipos de refrigeración de en estrella y neutro accesible. Instalaciones de Media Tensión cada edificio están formados La sincronización de estos gepor varios grupos que actúan en neradores a la red de baja ten- El polígono está alimentado en cascada y donde los principales sión, para la cual existe la comedia tensión (MT) a una ten- consumos se corresponden con rrespondiente autorización de sión nominal de 20 KV, a través motores que arrastran cargas la compañía suministradora, se de una conexión subterránea de tipo bomba, ventilador o cominterrumpe en caso de que la diúnica con la red de la compañía presor. Aunque la potencia de ferencia entre la tensión exissuministradora. El reparto del cada equipo puede ser elevada, tente y la nominal supere al 7% suministro a las diferentes fac- la potencia unitaria de los difede la tensión nominal. torías que componen el polígo- rentes motores es menor (15 no industrial se realiza a través Del centro de reparto salen dos CV). Los equipos son controla-

5 dos por centrales electrónicas miento (según manifiesta la em- - Desconexión de equipos: Algude regulación que organizan la presa titular) durante el período nas máquinas van provistas de conexión/desconexión de cada al cual hace referencia princi- dispositivos de desconexión elemento. palmente este estudio. por falta de tensión, siendo necesaria una acción exterior pa- Una parte importante dentro del consumo global de energía eléctrica corresponde al alumbrado, basado principalmente en tubos fluorescentes. También existe un consumo impor- tante debido a equipos informáticos en oficinas. Estos últimos consumos, si bien importantes en términos absolutos, no representan un porcentaje elevado de la potencia total instalada (inferior al 10%). Los equipos eléctricos de ma- yor potencia unitaria son los gru- pos de cogeneración, a los que ya se ha hecho mención, los cua- les no estaban en funciona- Incidencia de las perturbaciones del suministro en el funcionamiento Las perturbaciones a las que se va a hacer referencia son las relacionadas con la continuidad del suministro, incluyendo huecos de tensión e interrupciones. No se van a considerar, por tan- to, deformaciones en la onda de tensión cuando no afecten, de forma importante, al valor eficaz de dicha onda. a) Interrupciones cortas: Los efectos que las interrupciones de duración inferior a 1 minuto pueden producir son, principalmente de dos tipos: Entre los equipos que mayor im- portancia tienen en el proceso productivo, cabe destacar los hornos. El proceso de fabrica- ción de la porcelana comienza por el moldeo a partir de barbotinas, continuando por la deco- ración y posterior cocido a alta temperatura (alrededor de 1200 ºC), durante el cual la pieza adquiere la dureza característica, al tiempo que los esmaltes se vitrifican, proporcionando el acabado típico de estas figuras. Los hornos que se utilizan en la factoría utilizan gas natural como combustible. Los consumos eléctricos principales corres- ponden a ventiladores para re- novación de aire en el interior (15 CV), así como otros ventila- dores para aportación de aire comburente y los equipos de control de cada aparato. ra su puesta en funcionamiento al restituirse la tensión. Esto es principalmente importante en aquellas máquinas en las que una puesta en marcha impre- vista pudiera resultar peligrosa, tanto para los propios equipos como para los operarios. Pérdida de información en equi- pos electrónicos como reguladores o programadores, con la consiguiente interrupción de procesos o alteración de las ca- racterísticas de los mismos. b) Interrupciones largas: Ade- más de los efectos comentados para las interrupciones cortas, las largas producen el paro total de la actividad productiva. Otros posibles efectos de las in- terrupciones del suministro son debidos a la reposición del mismo, entrando en funcionamien- to de forma simultánea, un gran número de cargas, lo que pue- de ocasionar una sobrecarga instantánea y el disparo de alguna protección. Análisis de perturbaciones internas La instalación está dotada de to- das las protecciones que se requieren para dar cumplimiento a la reglamentación vigente y de acuerdo con los requisitos de la compañía suministradora 5

6 6 ción comprendida entre 1 se- gundo y 1 minuto, suponiendo un tiempo total de interrupción de 10 minutos y 30 segundos. sonas o cosas relacionadas con la instalación, pero tam- bién tiene el efecto de aislar la instalación interior de la red general de distribución de energía ante cualquier perturbación que se origine en la primera, para evitar así que ésta pueda derivar en un mayor perjuicio, afectando al resto de clientes conectados a di- cha red. En los datos proporcionados por el personal técnico de la empresa para la elaboración de este estudio se especifica que no hay registrado, a lo largo de toda la actividad de las factorías del Polígono, ningún incidente en la red propia de media tensión (cortocircuito u otro tipo de fallo). La única in- cidencia que se ha reportado es el disparo del interruptor ge- neral automático, debido a la actuación de la protección contra sobrecarga, durante el período de restauración en frío, después de un corte de sumi- nistro de larga duración. Un tipo de incidencia que sí se ha registrado en varias ocasio- nes, según consta en los datos facilitados para la elaboración de este informe, son repetidos disparos en el interruptor de conexión de los generadores de la instalación de cogeneración a la red general de baja ten- sión, y cuyo origen fue la dis- minución de la tensión de sumi- ANÁLISIS DE LA CONTINUIDAD DURANTE EL PERÍODO DE ESTUDIO El objetivo de este apartado es analizar, desde una perspectiva, tanto técnica como comparativa respecto a la normativa, recomendaciones y datos existentes en los países de nuestro entorno, las carac- terísticas del suministro reali- zado por la compañía suministradora a las instalaciones del polígono industrial. En par- ticular, se va a analizar estas características en un período concreto, con el fin de extraer conclusiones, de tipo técnico, respecto a su posible mejora. Descripción de las perturbaciones en el suministro Las perturbaciones a que se refiere este apartado han sido registradas, independientemente, en dos puntos diferentes, en instalaciones del Polígono Industrial y en otra factoría emplazada en la misma población, pero fuera del Polígono. Se analizaron todas las perturba- ciones registradas en el polígono en un periodo de tres meses. De acuerdo con los datos reseñados se observa que, durante el período objeto de estudio, se producen perturbaciones de la energía. El objeto de es- nistro por parte de la compañía que, clasificándolas de acuertas protecciones es, principal- a niveles fuera de la banda del do con su duración, se pueden mente, eliminar los riesgos ±7% al que están tarados los resumir en: que cualquier defecto o inci- correspondientes relés. dente puedan acarrear a per Interrupciones de dura Interrupciones entre 1 minuto y 1 hora, totalizando un tiempo de 2 horas, 43 minu- tos y 17 segundos Interrupción con dura- ción superior a 1 hora, de duración 1 hora, 18 minutos y 40 se- gundos. En total se registran 52 inte- rrupciones, totalizando un tiempo de indisponibilidad de suministro de 4 horas, 12 minutos y 27 segundos. Las franjas horarias en que ocurren estas interrupciones se muestran en la tabla A.1 del Anexo. Las interrupciones de más de 1 minuto de duración son 21, totalizando un tiempo de, aproximadamente, 242 minutos. Puesto que muchas de las per- turbaciones parecen estar liga- das, ya que se producen de una manera consecutiva, el número de interrupciones puede no ser un indicador claro de las condiciones en que se pro- ducen estas. En este sentido, se procede a una nueva agrupación, que se muestra en la Tabla 1, en la que se indican, en función de unas franjas ho- rarias más relacionadas con las actividades que realizan los consumidores de energía eléctrica, el número de días

7 a 1 minuto) registradas en es- tos dos meses es muy superior a los tiempos anuales medios de interrupción registrados en todos los países de nuestro en- torno, para redes urbanas o con alimentación por cable subterráneo (Quiles, 2002). que esa franja se ha visto afectada por la aparición de interrupciones en el suministro de energía. Tabla 1. Interrupciones según franja horaria FRANJA HORARIA DÍAS AFECTADOS 00:00-05: :00-08: :00-13: :00-15: :00-18: :00-23:59 4 Análisis comparativo Aunque las perturbaciones descritas en el apartado ante- rior se refieren únicamente a dos meses, se va a establecer, en este apartado, una compa- ración con los valores de este tipo de perturbaciones en los países de nuestro entorno que, por contra, se refieren siempre a valores registrados a lo largo de un año. La cifra de 242 minutos correspondiente a las interrupciones largas (tiempo superior Incidencia en los procesos productivos: Valoración De acuerdo con la clasificación que se utilizó para estu- diar los efectos de las pertur- baciones, se van a dividir estas en cortas y largas. a) Interrupciones cortas: a.1) Durante la jornada laboral: Estas interrupciones son las que menor repercusión tienen en los procesos productivos, ya que los operarios restauran la actividad en el punto en que ésta fue interrumpida. Únicamente se produce, por tanto, una pequeña pérdida de productividad. a.2) Fuera de la jornada: Si estas interrupciones ocurren fuera de la jornada laboral normal, su consecuencia puede ser más grave. Los elementos más críticos son los hornos de cocción, que trabajan con ciclos de hasta 24 h. En ellos la interrupción puede ocasionar la pérdida del programa, la desconexión de los ventiladores y el corte de suministro de gas. Como consecuencia la cocción se interrumpe y, en función del punto en que tal interrupción ocurra, la carga puede deteriorarse de 7

8 8 forma irrecuperable, con un tud, continuado por otro tramo el aumento de la actividad resigrave perjuicio económico. de línea subterránea, que se dencial o comercial). El estado estima tiene unos 2 km. Este de carga elevado hace que, en Con objeto de evitar estos riesmismo alimentador, suminis- definitiva, no se pueda supogos, se han realizado en la emtra energía eléctrica a otras ins- ner, de cara al cálculo teórico presa grandes inversiones para talaciones industriales y a una de la indisponibilidad de sumidotar a algunos hornos de sistegran parte del centro urbano nistro, que la probabilidad de mas de alimentación inintede la población adyacente. De fallo de cada elemento es inderrumpida (SAI), cuya autonohecho, el polígono industrial pendiente de la tasa de fallo en mía es de alrededor de 5 minues uno de los consumos extre- el resto de elementos. Por contos, por lo que se pueden redumos que hay conectado al cita- tra, puede aparecer interdecir los efectos que estas intedo alimentador de media ten- pendencia en las averías de rrupciones cortas pueden tener. sión, en el que, de acuerdo con los diferentes elementos. No obstante, los hornos no son las características descritas, Se han obtenido datos meteolos únicos elementos a los que se estima que la mayor parte rológicos correspondientes al una interrupción corta puede de los consumos conectados período de estudio objeto de afectar. Sus efectos pueden son de tipo residencial o coeste informe y no se ha enconser también importantes en mercial. trado una correlación signifiotras partes del proceso pro- Según datos suministrados cativa entre el descenso de las ductivo, en oficinas, etc. por la compañía que realiza el temperaturas mínimas y fasuministro b) Interrupciones largas: de energía eléctri- llos. Un análisis más completo ca, se admite que el alimenta- precisaría el conocimiento de b.1) Durante la jornada labo- dor de media tensión se en- datos de demanda reales. ral: Estas interrupciones pro- cuentra con un elevado nivel Asimismo, la situación del políducen el cese de la actividad de carga (94%), lo cual puede gono industrial, al final del aliproductiva durante el tiempo explicar que los procesos se mentador de media tensión y que dura la perturbación y pue- desencadenen como una susin posibilidad de alimentación den interrumpir los ciclos de cesión de interrupciones. La alternativa, hace que todos los cocción de los hornos de la for- presencia de consumidores problemas a lo largo de éste ma antes indicada. mayoritariamente comerciaacaben repercutiendo en la cales y residenciales puede jusb.2) Fuera de la jornada labo- lidad con que se realiza el sumitificar el hecho de que los proral: Su incidencia es similar al nistro a la citada instalación, caso a.2. comentado, pero sus blemas aparezcan en días de dado que ante cualquier propoca actividad industrial (Sáconsecuencias no pueden ser blema no cabe adoptar medibados, Domingos y festividaevitadas si la duración excede das de reconfiguración ni con del tiempo de autonomía de des), o en franjas horarias de carácter temporal ni definitivo. los SAI. máximo consumo en las vi- viendas (7 a 9 de la mañana o 2 a 4 de la tarde). Análisis de posibles causas Dado el estado de carga del alimentador, se puede pensar que los problemas de suministro que aparecen están motivados, en parte, por el aumento de los consumos (motivados por descenso de temperatura o La red de Media Tensión que alimenta la instalación del Polígono está formado por un alimentador con un tramo de línea aérea, de 8 kms. de longi- ESTRATEGIAS PARA LA MEJORA DE LA CONTINUIDAD DEL SUMINISTRO Se describen, en este aparta- do, las estrategias que se pue-

9 El elemento más adecuado para despejar este tipo de fallos es el interruptor con recone- xión automática. Este disposi- tivo detecta la presencia del fa- llo aguas abajo del punto en que se encuentra instalado y abre, aislando la zona averia- da. Transcurrido un breve tiempo (alrededor de 1 seg.) vuelve a cerrar para restablecer el servicio. Caso de que la avería persista, puede produ- cir otra interrupción de mayor duración y por último, si no se elimina la falta, queda abierto de forma permanente. den adoptar para mejorar la continuidad de suministro en las instalaciones del polígono industrial. El efecto de estas estrategias, que afectan específicamente a la red de media tensión, se ha simulado con programas de cálculo diseñados al respecto (Quiles, 1997), con el fin de evaluar su efecto sobre la continuidad de suministro. Medios disponibles para la mejora de la continuidad Se van a comentar aquí acciones tendentes a reducir la duración de las interrupciones imprevistas y sus consecuencias, aunque su aplicación puede ser beneficiosa, tam- bién, en el caso de interrupcio- nes programadas. Otro tipo de equipos de utilidad en este proceso son los que se van a agrupar bajo el nombre de equipos de seccionamiento (interruptores, seccionadores, interruptores automáticos). Éstos influyen de forma importante en el procea) Fallos transitorios autoextinguibles: El dispositivo descrito de forma genérica, es de un uso muy extendido hoy en día y se encuentra, generalmente, en la cabecera de los alimentadores, en las subestaciones transformadoras. b) Fallos permanentes: En caso de un fallo perma- nente, los interruptores con reconexión actuarán y quedarán finalmente en situación de abiertos. Comienza entonces un proceso de búsqueda de la avería que puede ir seguido de acciones de reconfigura- ción en la red y reparación, pa- ra terminar con la reposición del servicio. Cualquier dispo- sitivo que facilite estas etapas puede resultar beneficioso para reducir los efectos de tales fallos. El proceso de búsqueda suele realizarse de forma manual, por prueba y error, aislando zonas cada vez más reducidas en torno al punto donde se en- cuentra el fallo. En este proceso resulta de gran utilidad cualquier información que permita discernir cuál es el camino afectado entre varios posibles. Para esto pueden utilizarse señalizadores, dispositivos sensibles al fallo que indican su paso por ellos. Estos equipos pueden ir provistos de transmisores (de radio por ejemplo) que comunican su información a un puesto central. 9

10 10 so del aislamiento del fallo y en las tareas de reconfiguración, cuando éstas sean posibles, así como en la reposición del servicio. De éstos, los que se encuentran en mayor número en las redes de media tensión típicas de nuestra área son seccionadores e interruptores con accionamiento manual. Frente a éstos, otros equipos de apertura automática selectiva pueden mejorar el tiempo necesario para el aislamiento de los fallos, aunque las mayores ventajas, desde el punto de vista de la continuidad del suministro, se encuentran en los equipos de Figura 1. Modelo de la red (20 kv) mando remoto. Cuantificación del efecto de Alimentadores: Línea 2 y Línea 3 algunas acciones para la mejora de la continuidad No obstante, las principales acciones para la mejora de la con- tinuidad de suministro son las que permiten reconfigurar la red, esto es, establecer vías alternativas para la alimentación de los distintos nudos. Pa- ra esto es necesario disponer de caminos físicos (alimenta- dores) y de elementos de maniobra para realizar el trasvase La información de que se disde cargas de un alimentador a pone no es completa, por lo otro. La utilización de estas poque la estructura de estos ali- a) Datos de partida: sibilidades de reconfiguración De acuerdo con la informa- mentadores se va a simplificon elementos de control remo- ción recopilada sobre la Red car, de forma que reflejen, de to constituye, hoy en día, la for- de Distribución en Media Ten- la mejor forma posible, la zona ma más efectiva para mejorar sión (MT), relacionada con el del "Polígono" y sus alrededola continuidad (si bien, el coste suministro de energía eléctri- res. Se va a admitir que la línea también se incrementa). ca a las instalaciones del Polí- 2 se encuentra prácticamente Otras acciones posibles gono, las principales caracte- al 100 % de su capacidad (ín- El tendido es mixto, existiendo líneas aéreas y subterráneas. Se pretende en este apartado Los alimentadores presentan cuantificar de forma compa- una alta densidad de carga. rativa los efectos potenciales Existen centros de consumo que sobre la fiabilidad pode la compañía y de usuario. drían tener algunas acciones La alimentación se efectúa, de las comentadas en el apar- actualmente, sólo con la lítado anterior. nea de 2. consisten en la sustitución de rísticas de dicha red son: dice de carga del 94 %), en elementos de la red cuya vida cambio las otras pueden so- Subestación de transformación: 1 esté agotada o resulten portar aún un incremento de (20 kv) deficientes en algún otro carga apreciable (se tomará sentido, por otros nuevos o Alimentadores: Línea 1 un índice de carga de la línea 3 más fiables. del 62 % y de la línea 1 del 74 Subestación de transformación: 2

11 %). dad del suministro. Los datos re- Para el estudio de la continuicogidos reflejan dad del suministro se han estiun valor de 4.2 mado los valores de las tasas horas durante el de fallo y tiempos medios de período de estureparación de avería que se dio. muestran en la Tabla 2. La red de distri- Los tiempos medios de operación se obtienen tal como se indica a continuación: * Tiempo medio de localización del fallo: se considera proporcional al tamaño del alimentador y depende del número de elementos de corte y de su tipo (interruptores manuales o telemandados). * Tiempo medio de aislamiento del fallo: depende del tamaño de la zona donde ocurra el fallo y de los elementos de aislamiento de la zona. Los tiempos medios de maniobra considerados son: Tabla 2. Datos de fiabilidad de los elementos de la red Componente Figura 2. Nudo de la empresa en estudio - interruptor manual: 20 minu- te al nudo de la empresa. En tos. bución que suministra ener- esta figura aparece en trazo gía eléctrica a las instalaciodiscontinuo una línea no exis- - interruptor telemandado: 2 nes del polígono industrial, se minutos. tente en la actualidad, que uni- analiza con el programa para ría los alimentadores 2 y 3. Las instalaciones del Polígodes de distribución desarro- el estudio de la fiabilidad en reno tienen una potencia nomillado por los autores (Quiles E., b) Resultados del estudio de nal de 2404 KW, suministrados por la subestación 2 y se 1997) (Figura 1). fiabilidad: encuentran ubicadas en la par- La red está alimentada por En primer lugar, se efectúa el te final de la línea 2 proceden- dos subestaciones. De la subte de dicha subestación. El estudio del nivel de fiabilidad estación 2 parten dos alimencentro de transformación es del suministro de energía eléc- tadores. El alimentador 2 se bide abonado. trica de la red en las condicio- furca en dos líneas. El nudo co- nes actuales. Partiendo del Se trabaja con la información rrespondiente a las instalacio- modelo de la red asumido, y recopilada en las instalacio- nes de la empresa estudiada con las tasas de fallo y tiemse encuentra en la línea 2.2, en pos medios de reparación y nes de la empresa sobre la continuidad de suministro. En la parte final del alimentador. operación en la red descritos este punto se considera el La Figura 2 muestra ampliada en el epígrafe anterior, se protiempo total de indisponibilila parte de red correspondien- cede a evaluar los índices de 1

12 12 Tabla 3. Índices de fiabilidad de las zonas C A S O Uz (h/año) z (f/año) rz (h/f) ENSz (kwh/año) 0 Zona Zona Zona Zona Zona Zona Zona Zona Zona Zona Zona Zona Zona Zona Zona Zona La primera solución estudiada consiste en la introducción de un equipo de corte en el alimentador que facilite la operación de la red. Es posible reducir la influencia sobre el suministro al polígono industrial de los fallos que ocurren en su alimentador mediante la introducción de un interruptor telemandado en la cabecera de la línea 2.1 en la bifurcación entre las líneas 2.1 y 2.2 (Figura 4). Con este elemento de corte, el tiempo de no disponibilidad del suministro en las instalaciones del polígono, como consecuencia de un fallo en algún elemento ubicado aguas abajo del interruptor, será reducido considerablemente. Tras operar el interruptor de la bifurcación, en el caso de un fa- llo en la línea 2.1, las instala- ciones de la empresa segui- rían energizadas. fiabilidad (Billinton y Allan, 1984). del polígono industrial. Se observa un ajuste correcto del Los resultados obtenidos se remodelo a los valores recopilacogen en el Caso 0 (Condiciodos. En concreto, el tiempo nes actuales) en las siguienmedio de indisponibilidad tes Tablas. La Tabla 3 muesanual para el alimentador que tra los índices básicos de fiada servicio a la empresa es de El Caso 1 de las Tablas 3 y 4 re- bilidad para cada una de las coge los índices de fiabilidad 4.3 horas frente a las 4.2 horas obtenidos como consecuencia zonas de la red: Indisponibiliacumuladas en los dos meses de ubicar un interruptor en la bidad (Uz en h/año), número de críticos del estudio. furcación en el inicio de la línea interrupciones o fallos de su Esos índices reflejan la meministro (z en f/año) y dura- A continuación se estudian aljora en el nivel de fiabilidad del ción media de las interrupcio- gunas posibles soluciones paconjunto de la red y de la zona nes (rz en h/f). Además, la últi- ra mejorar los índices de fiabide las instalaciones de la emma columna refleja la canti- lidad del suministro de enerpresa (zona 2). En concreto, el dad total de energía no sumi- gía eléctrica a las instalaciotiempo de fallo en el suministro nistrada en la red debido a los nes del polígono. Los distintos a la empresa se reduce en un fallos en esa zona. La zona en casos de las Tablas 3 y 4 reco- 26% respecto al Caso 0. que se encuentra el nudo de la gen los resultados obtenidos empresa objeto de estudio se para cada solución propuesta. muestra sombreada. La Tabla En cada uno de los casos estu- B) unión a un nuevo alimentador 4 presenta los índices globa- diados se indica la mejora por- La segunda solución implica les para la red. (ver Tabla 3) centual respecto al estado acla construcción de un nueva lítual de referencia (Caso 0). En este caso, se pueden comres de la red. Se podría sumi- nea que una dos alimentadoparar los resultados obtenidos con los valores históricos recodesde otro alimentador (línea nistrar energía a la empresa A) interruptor telemandado gidos para las instalaciones en la bifurcación

13 3 en la Figura 1), construyen- cio. La nueva línea propuesta C) combinación de ambas soluciones do una línea de unión entre permitiría, tras una rápida reconfiguración, la alimentaambos alimentadores según ción de auxilio a las instalaciose indica en la Figura 2. Se estudia el efecto conjunto nes de la empresa. de las dos soluciones anterio- Esta unión permanecería nor- res. Los resultados se presenmalmente abierta salvo cuan- En el Caso 2 en la Tablas 3 y 4 tan en el Caso 3 en las tablas 3 do ocurra un fallo en el sumi- se muestra la mejora en los ín- y 4. Se obtiene una ligera mejonistro de energía actual. En es- dices de fiabilidad para el nu- ría en los índices que evalúan te último caso se dispondría do de la empresa (zona 3) y pa- la fiabilidad del conjunto de la de una vía alternativa de ali- ra el conjunto de la red como red. Por el contrario, los índimentación al nudo de la em- consecuencia de la posibili- ces de la zona de las instalapresa en estudio. dad de reconfiguración. El ciones de la empresa aumentiempo de no disponibilidad En el caso de una avería perde suministro en la empresa tan su valor. En consecuencia, manente en el alimentador 2, los índices obtenidos no acon- se reduce en un 65% respecto tras completarse el ciclo del inal Caso 0 de referencia, hasta tiempos de maniobra adicio- sejan esta solución, pues los terruptor automático ubicado en la cabecera del alimentadel interruptor de la bifurca- un valor de 1.5 horas por año. nales debidos a la operación dor, todo él quedará sin servición supondrían una demora Tabla 4. Índices de fiabilidad de la red en la energización de la empresa frente a la alimentación de auxilio desde el alimentador vecino. (Ver Tabla 4) ÍNDICES CASO 0 CASO 1 CASO 2 CASO 3 SAIFI (int./usuario año) SAIDI (h/usuario año) CAIDI (h/int.usuario) ASAI ASUI ENS (kwh/año) AENS (kwh/usuario año) TIEPI (h/año) Viabilidad Técnico- Económica La viabilidad técnica de las medidas apuntadas en este informe puede considerarse su- 13

14 ficientemente probada, ya En este artículo se presenta Se estima, mediante los estuque acciones de reconfigura- un estudio de mejora de la fia- dios de simulación efectuación, instalación de dispositi- bilidad del suministro eléctri- dos, que el tiempo de indispovos de telemando y de señali- co a una empresa. Tras anali- nibilidad de suministro se pozación de paso de corriente de zar los niveles de fiabilidad dría reducir, mediante esta acfalta, son prácticas comunes del suministro expeen instalaciones de nuestro entorno. En efecto, si se considera como coste de una interrupción el valor de la energía no suministrada, este coste puede ser muy poco significativo. Sin em- bargo, el coste para el cliente puede ser mucho mayor, debi- do a los perjuicios que una interrupción de suministro puede provocar según lo comen- tado en este estudio. CONCLUSIONES Desde el punto de vista eco- nómico, puede considerarse que también el coste que tales medidas entraña no resulta desproporcionado con respecto a sus potenciales beneficios. Aquí, hay que tener en cuenta que, la rentabilidad de las necesarias inversiones puede ser vista de forma muy diferente por la compañía su- ministradora y por los clientes. rimentados por la empresa, la comparación con los datos disponibles de los países del entorno europeo y los efec- tos negativos que tienen sobre los correspondientes pro- cesos productivos justifican el análi- sis de acciones en- caminadas a la mejora del suministro. Dentro de las actuaciones concre- tas analizadas aparece como más efec- tiva la opción de realizar, mediante la construcción de un tramo de circuito de media tensión adicional, la alimentación al polígono por un camino alternativo (opción b de las estudiadas en el apartado anterior). ANEXO A: Resumen de interrupciones Tabla A.1. Resumen de interrupciones FRANJA HORARIA INTERRUPCIONES 0:00-0:59 1 1:00-1:59 3 2:00-2:59 0 3:00-3:59 0 4:00-4:59 0 5:00-5:59 5 6:00-6:59 0 7:00-7:59 5 8:00-8:59 4 9:00-9: :00-10: :00-11: :00-12: :00-13: :00-14: :00-15: :00-16: :00-17: :00-18: :00-19: :00-20: :00-21: :00-22: :00-23: BIBLIOGRAFÍA Quiles, E. Evaluación y Mejora de la Confiabilidad en Sistemas de Distribución de Energía Eléctrica. Tesis Doctoral. Universidad Politécnica de Valencia Quiles, E., Roldán, C., Morant, F. y García, E. Estrategias para la Mejora de la Confiabilidad del Sistema de Distribución de Energía Eléctrica. Revista Internacional de Información Tecnológica. Companion paper Roldán, C., Quiles E. y Álvarez, C. "New method to evaluate the impact of cogeneration in the reliability of distribution networks. 13th International Conference on Electricity Distritution, CIRED, Bruselas Billinton, R. y Allan, R. Reliability Evaluation of Power Systems. Edit. Plenum Press

15 DISEÑO Y CONSTRUCCIÓN DE UN Módulo didáctico Para sistemas automáticos de control analógico En el presente proyecto se realizó el diseño y construcción de un módulo didáctico para sistemas automáticos de control analógico, involucrando dentro del plan de trabajo una serie de etapas que garantizan el desarrollo del servosistema modular, así: análisis previo de cada uno de los circuitos esquemáticos del módulo de referencia; rediseño de los circuitos esquemáticos para emplear; elaboración de piezas mecánicas; elaboración de los circuitos impresos con el apoyo del software Circuit Maker y Tracemaker; energización de la tarjetas y prueba de las salidas; y finalmente la integración de los circuitos en las carcasas. Erik José Vera Mercado Ing. Electrónico-Ing. Electricista ejvera@ustabuca.edu.co Coordinador área de circuitos y electrónica, División de Ingenierías Universidad Santo Tomás-Bucaramanga José Rubiel Cárdenas Vanegas Ing. Electricista joserubiel@hotmail.com El módulo de control analógico consta de un servosistema modular, que comprende una fuente dedicada de potencia, un servo amplificador, dos motores, una unidad taco generadora con engranajes reductores, otra serie de transductores y módulos, que combinados forman sistemas de control DC, AC, o híbridos. Conjunto diseñado con el objetivo de realizar prácticas didácticas de laboratorio relacionadas con las técnicas de control en lazo cerrado. En el módulo didáctico se pueden desarrollar satisfactoriamente prácticas de hardware como obtención de la constante del tacogenerador y aplicar carga al motor; control de velocidad del motor y control de posición del motor. De igual forma se pueden implementar prácticas adicionales de laboratorio con este módulo analógico. 15

16 ABSTRACT Presently project was carried out the design and construction of a didactic module for automatic systems of analogical control, involving this way inside the work plan a series of stages that you/they guarantee the development of the servosistema to modulate,: previous analysis of each one of the schematic circuits of the reference module; I redraw from the schematic circuits to use; elaboration of mechanical pieces; elaboration of the printed circuits with the support of the software Circuit Maker and Tracemaker; energizacion of the cards and test of the exits; and finally the integration of the circuits in the carcasas. 16 In the didactic module they can be developed satisfactorily you practice of hardware like obtaining of the constant of the tacoge-nerador and to apply load to the motor; control of speed of the motor and control of position of the motor. Of equal it forms it becomes explicit the recommendation to implement practical addi- ca, pues en diferentes cam- pos, incluido el de la ingenie- ría, es necesario importar des- de las más pequeñas piezas hasta grandes maquinarias desarrolladas en los países in- dustrializados; productos, que en muchos casos no se constituyen en soluciones viables por el contexto económico y social del medio colombiano, por las necesidades de produc- ción y por los elevados costos que implica su sostenimiento, funcionamiento y mantenimiento. Por esta razón se plan- tea la realización de proyectos que impliquen la transferencia de tecnología teniendo en cuenta rediseños acorde a los The module of analogical control consists of a servosistema to modulate that understands a dedicated source of power, a servo amplifier, two motors, a generating unit taco with engagements reducers, another series of transducers and modules that combined they form control systems AD, AC, or hybrid. Group designed with the objective of carrying out practical didactic of laboratory re- lated with the control tech- niques in closed knot. tional of laboratory with this analogical module. PALABRAS CLAVES Control clásico, tacogenerador, servosistema modular, amplificador. INTRODUCCIÓN Es indudable que el consumo generalizado de tecnología ex- tranjera tiene a los países del tercer mundo, como Colom- bia, en un estado de depen- dencia productiva y tecnológi-

17 propios recursos y a las necesidades particulares de cada empresa. Otro aspecto relevante es la necesidad de implementar estrategias de aprendizaje, como el diseño de prácticas de laboratorios que reflejen la teoría de sistemas de control analógico, que potencien el desarrollo de capacidades y competencias disciplinares del área de la mecatrónica. Se propone entonces el diseño y construcción de un Módulo Didáctico para Sistemas de Control Analógico. La construcción de este sistema contempla procesos como son: la definición de alternativas para la construcción del sistema; la selección de la mejor opción, de acuerdo con las condiciones tecnológicas del medio santandereano; la reso- lución de problemas ingenieri- les (implícitos en este tipo de proyectos) y el montaje y funcionamiento del Módulo Di- dáctico para Sistemas de Control Analógico. VISIÓN GLOBAL DEL SISTEMA SERVOSISTEMA MODULAR El servosistema modular está di- señado para realizar experiencias con estudiantes de sistemas de control, especialmente para la comprensión de técni- cas de control en lazo cerrado. Figura 1. Fuente de poder AV7 T1 120/ D1 3 D2 AV8 1 6 W AV2 AV9 AV10 Este sistema comprende: Figura 2. Unidad atenuadora una fuente dedicada de potencia, un servo amplificador, dos motores, una R2 R1 unidad taco generadora 10k 40% 10k 40% con engranajes reductores, otra serie de transductores y módulos, que combinados forman sistemas de control DC, AC, o híma de 18V rms. (Ver Figura rms desfasadas 180º, una últi- bridos. 1) 1 R1 R6 R7 + 6 W 1 6 W C5 4.7mF 63V + + C1 1mF 63V C2 1mF 63V AV1 IC1 L7812CV 1 IN 3 OUT COM 2 TR1 2N3906 TR2 2N COM 2 3 IN OUT IC2 L7912CV R8 10k R W R W R12 4.7k 50% 0.75W R13 4.7k 50% 0.75W R9 10k R W R W R10 3.3k R11 3.3k + + C3 1uF 63V C4 1uF 63V UNIDAD ATENUADORA AV3 AV4 AV5 D3 1N5408 D4 1N5408 AV6 FUENTE DE ALIMENTACIÓN La unidad se alimenta con ten- sión de entrada de 125V o 230V, 50/60 Hz, 40 VA. Proporciona: una salida de 24V DC 2A no regulados, conectados di- rectamente al servo amplifica- dor con un cable de 8 vías; otra salida DC de 15V, 20 ma; dos tensiones senoidales de 9V Este módulo contiene dos potenciómetros lineales de 10K ohmios con una escala de 1-10 indicada sobre el panel. La unidad puede proporcionar una tensión de referencia cuando está conectada a una fuente DC o como un control de ganancia cuando está co- nectada a la salida de un am- 17

18 Figura 3. Servoamplificador AV11-AV12 R2 10k 1% 0.5w 5.6k D1 BAX13 24 V R4 Vb1aa 0 Vs R3 1% 0.5 w 5.6k IC1A LM348 AV1-AV2 R5 1% 0.5 w 5.6k R6 2.7k D2 BAX13 R7 10k D3 BAX13 D6 BAX13 D7 BAX cca + D4 D5 BAX13 BAX13 R13 D15 D R14 BAX13 BAX cca - 6 w 6 w C1 C2 R8 24 V 1uF 1uF 24 V R23 18k 100 V 100 V 18k R12 TR4 R18 TIP110 R15 R16 2.2k TR2 33 TIP k 33 1/4 w 1/4 w 1/4 w 1/4 w D11 D8 1N4005 IC1B R11 1N4005 R19 IC1C OVH LM348 6 LM R17 C3 R R20 1N4005 C4 47nF 120 TIP w 120 D9 D10 47nF 50 V TR3 1N V R21 R22 R9 TR5 2.2k 2.2k R24 33 TIP127 1/4 w 1/4 w 33 1/4 w 1/4 w 0 Vs 0 Vs D13 BAX13 D12 BAX13 R27 10k 9 10 BAX13 D17 D16 BAX13 Vb1aa 2.7k R25 24 V 24 V AV3 R26 1% 0.5 w 5.6k R35 1k 5% D18 BAX13 R28 5.6k R29 2.7k R36 1.5k 0 Vs 1 2 MAT01 IC2A IC2B R32 1.2k 1/4w C5 10nF R % TR6 2N2222A R37 1k 1/4w R33 1.2k 1/4w IC1D LM348 0 Vs R31 5.6k AV14-AV13 R30 2.7k TR7 2N3906 C12 4.7MF 63V R41 6.8k 1/4w - 15 V 24 V + C7 100nF C6 1uF 100V R C8 100nF R % OVH R w TR8 BDX62A OVH cca + R44 18k R43 1k 5% R45 47k C10 1uF 100V cca - R42 180k R46 4.7k 0 Vs C9 1uF V R48 R47 47k - 15 V 220 1% 0 Vs C11 1uF + U1 + OP07C cca - R53 10k 0 +15V -15V 15V 1N5245B D20 D19 BAX13 R49 1k 1/4w R % - 15 V R52 10k AV5 TR9 2N2222A R51 100k 18 plificador. (Ver Figura 2) el sentido de giro del motor. permanente. El eje del motor SERVOAMPLIFICADOR (Ver Figura 3) posee una extensión para el montaje directo con un disco Unidad que se conecta al mo- MOTOR DC de freno o uno de inercia. Tamtor con un cable de 12 vías. Es un circuito protector que limita Este es un motor DC de imán bién posee un adaptador para la corriente del motor en condiciones de sobrecarga. Permite llevar a cabo la alimentación del motor y la selección del sentido de giro por medio de elementos de electrónica de potencia. Recibe una señal que llega a un par diferencial y la amplifica para continuar hacia un amplificador de potencia tipo H y así controlar

19 7 1 2 Figura 4. Unidad Tacogeneradora OVT +5V R14 100k 47pF C12 R4 680 C11 BP BP E3 D3 C3 PUNTO E2 D2 C2 BP E1 D1 C1 B BP BP 2 39 Y X 3 38 K Z DP E3 G D3 F C3 A DP2 B E2 L D2 G C2 F DP1 A E1 B D1 G C1 20 FE201 F1 21 B1 A1 G3 F3 A3 B3 BP G2 F2 A2 B2 G1 F1 A1 +5V 1 40 D C B A F G E1 D C B2 A F E D B F E V G2 C3 A3 G3 BP 47pF R11 180k C10 100nF R10 2.2M 5% R5 10k R12 10k C7 100nF C8 100nF D3 2V7 R6 1M R7 22.1k 1% 0V SK10 C6 100nF R8 200k 1% SW1A R9 560k R13 100k SK9 C9 47nF +15V 0V SK5 SK6 D1 BAX13 220nF C2 IC4 78L IN OUT COM +5V C4 100nF 0V OVT R3 100k SW1B BP MC14070BCP PUNTO TACO R1 1k 1/4 W SK1 C1 2.2uF SK2 SK3 0V -15V SK7 SK8 D2 BAX13 220nF C3 COM 2 3 IN OUT C5 100nF R2 1.5k +5V SK4 79L05 IC5-5V +5V Figura 5. Unidad Preamplificadora C1 220n 100V 10% AV7 + 15V R25 475k AV6 AV2 AV1 AV4 R2 100k R3 1.2M R1 100k AV3 R4 100k AV11 C2 220n 100V 10% R5 68k OV R6 100k AV16 C3 220n 100V 10% R7 68k R8 100k R33 56k C8 100n 63V R9 100k 5% R11 10M V V+ V- R12 220k C4 2.2n 500V R10 100k 40% IC1A LM348 1 LM348 CERMET R13 10k 40% R14 1k 5% R15 301k C5 1u 160V 1% AV8 R16 27k 5% 5 6 R17 18k 5% IC1B 7 AV12 AV5 R k AV10 C6 1u 160V 1% IC1C R19 10k AV9 R20 100k R21 39k 5% AV13 AV14 AV15 IC1D R k LM V - 15V R23 100k R22 100k D1 BAX13 D2 BAX13 V+ + C10 1uF R32 47k 50% C9 1uF + V- V+ A1 2 + UA R26 475k V- V- V+ A V+ 6 +A V- R31 8.2k AV18 D3 BAX13 D4 BAX13 R27 100K AV17 C7 1u 160V 5% R D5 BAX13 R29 1k V+ R30 100k 19 OV

20 Figura 6. Unidad Amplificadora Potenc. + R2 R1 1k SK3 acoplarlo a la unidad tacogeneradora. C4 100nF 50V 100k R3 10M C3 330pF SK1 IC1 OP07C C1 10nF 50V UNIDAD DE CARGA Contiene un disco de freno. Este disco aparece acoplado al eje del motor. La carga del motor se puede variar de acuerdo con la posición del freno magnético. D4 D1 Figura 7. Potenciometro de entrada 15V BAX13 + D2 SK2 BAX13 BAX13 C2 D3 1uF 63V BAX13 Impedancia externa UNIDAD TACO GENERADORA Consta de un generador DC y un display de cristal líquido, posee un interruptor para seleccionar la cantidad necesaria (en RPM o en tensión DC). Además contiene una caja de engranajes para reducir la velocidad con una relación de 30:1. (Ver Figura 4) INPUT 100k 40% -15V R2 100k R3 100k R4 100k R1 1M Figura 8. Potenciometro de salida C1 1uF R5 100k R6 100k 50V C1 4.7nF LM741 S1 R8 1k Salida UNIDAD PRE - AMPLIFICADORA Este dispositivo provee la señal correcta para manejar el servo amplificador. Una señal positiva aplicada a cualquiera de las entradas produce una señal positiva en la salida superior. La otra salida se mantiene en cero. Una entrada negativa produce una salida positiva en el terminal inferior, permaneciendo la salida superior en cero. Un interruptor habilita una red de compensación interna. (Ver figura 5) 20 Potenc. C4 100nF 50V D4 SK1 BAX13 SK2 D2 BAX13 C2 100nF 50V SK3 R2 100k 1% R3 200k D1 BAX13 D3 BAX13 1% R10 200k 1% R4 200k 1% C5 1uF 63V R11 100k SW1 + SK4 R5 100k 1% IC1 OP07C R % TR2 ZTX107B R9 220k C6 47nF R6 1k R8 470 TR1 ZTX107B R7 330 C3 47nF 50V UNIDAD DEL AMPLIFICADOR OPERACIONAL Es un amplificador de propósito general con facilidad para múltiples entradas y diferentes arreglos de realimentación. Se utiliza para generar la señal de error en los sistemas de lazo cerrado, realizando la comparación de dos o más entradas. La constante de