Ingeniería Eléctrica

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    Diseño y validación de un sistema de control de nivel con montaje electromecánico usando acelerómetros y motores brushless
    (Universidad Industrial de Santander, 2022) Garcés Castrillón, María del Pilar ; Quintanilla Mantilla, Jorge Fernando ; Barrero Pérez, Jaime Guillermo ; Padilla Toloza, David Alberto ; Barrero Pérez, Jaime Guillermo
    En este trabajo investigativo se controló el ángulo de inclinación dado por una unidad inercial por medio de un algoritmo que se aplica a dos motores sin escobillas (Brushless) con el fin de variar su velocidad. El sistema de control cuenta con una planta constituida por dos partes importantes, una barra móvil de madera que soporta dos motores Brushless (actuadores), uno a cada extremo, un acelerómetro (sensor) asegurado entre ellos, y una barra fija metálica inercial; para lograr dicho control se optó por implementar un compensador PID digital, basado en el método LGR (Lugar Geométrico de las Raíces), el cual se sintoniza por medio del análisis de lazo abierto de la planta, junto a su respuesta temporal ante una entrada tipo escalón. Mediante simulaciones en el software MATLAB/SIMULINK, se evaluó el desempeño del algoritmo con requerimientos de diseño, como tiempo de establecimiento y sobrepico, para distintos escenarios de lectura de los acelerómetros.
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    Modelado de una luminaria tipo LED mediante un método basado en álgebra matricial
    (Universidad Industrial de Santander, 2022-03-30) Blanco Moreno, Iván Javier ; Gómez González, Andrés Felipe ; Malagón Carvajal, Gabriel Alexis ; Duarte Gualdrón, César Antonio ; Bello Peña, Jeisson David ; Martínez Peñaloza, Alejandra
    Las cargas no lineales como lo son las cargas tipo LED, tienen un impacto en el sistema eléctrico, debido a que este tipo de cargas pueden ocasionar distorsión en la tensión como en la corriente. Cuando se tienen es tipo de cargas se puede afectar el factor de potencia y esto puede tener un impacto significativo en los equipos que se usan en la industria. El presente trabajo de grado está orientado al modelado de la luminaria LED utilizando los modelos de matrices armónicamente acopladas (MMAA), el modelo tensorial (M-Tensorial) y por último una variación de este último modelo. Para los métodos de estimación de los modelos se evalúan los errores de ajuste y desempeño, los cuales permiten evaluar su utilización con respecto a las señales de tensión y corriente obtenidas en la recolección de datos. Para el montaje experimental y toma de datos se usa un modelo en el dominio del tiempo simulado en la herramienta Matlab Simulink, el cual permite variar sistemáticamente la tensión de alimentación tomando como referencia los estándares UNE-EN50160-2015 y ANSI 84.1. Estos resultados comparan los dos modelos implementados y se evalúan las diferencias de los errores de ajuste (señales de tensión con una variación sistemática de un armónico a la vez) y desempeño (señales aleatorias que cumplen con los límites de distorsión individual y total).
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    Dimensionamiento de un sistema fotovoltaico conectado a la red para un usuario regulado caso AGPE
    (Universidad Industrial de Santander, 2022-04-22) Páez Alarcón, Brayan Ferney ; Castellanos Calvache, Érika Nathalia ; Osma Pinto, Germán Alfonso ; Jiménez Vargas, Iván Edgardo ; Rodríguez Velásquez, Rusber Octavio
    Este trabajo de grado se basa en el dimensionamiento de un sistema fotovoltaico conectado a la red para el hotel Arizona ubicado en Puerto Araujo, Santander. Se realiza la consulta de las condiciones ambientales de irradiancia, temperatura y velocidad del viento, en las fuentes de información establecidas. Y se determina el consumo eléctrico con la factura de energía. Se hace la consulta de las disposiciones legales, regulatorias y reglamentarias vigentes en Colombia y se identifican las aplicables para este proyecto. A partir de la información recolectada se realizan los cálculos matemáticos y se obtienen los datos de potencia fotovoltaica, capacidad del inversor, numero de paneles, entre otros. Además, se realiza la simulación del dimensionado en el software de PVsyst. Posteriormente, se desarrolla un análisis técnico-financiero basado en las curvas de generación hora a hora, éstas se proyectan para los 25 años de vida útil del sistema y se determina si el usuario entrega excedentes al operador de red permitiendo crédito de energía según lo establece la Resolución CREG 174 de 2021. Se realiza el cálculo de los ingresos y los egresos para realizar el flujo de caja durante la vida útil del sistema y se evalúa el valor actual neto, la tasa interna de retorno y el PAYBACK, para determinar la viabilidad del sistema.
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    Diseño de un sistema de iluminación para fachadas y exteriores del edificio de ingeniería eléctrica de la UIS basado en energía solar FV
    (Universidad Industrial de Santander, 2022-04-21) Ariza Riaño, María Fernanda ; Gelves Ruiz, Jhon Jairo ; Quiroga Quiroga, Óscar Arnulfo ; Arenas Flórez, Michael ; Rincón Saravia, Rolando Andrés ; Cortés Torres, José David
    Actualmente nuestro planeta sufre una crisis ambiental, la cual es notable por los cambios climáticos y deterioros en los recursos naturales que se han venido presentando. Como estrategia para la solución de esta problemática, se promueve la disminución del uso de recursos no renovables en donde la energía solar fotovoltaica ha tenido gran aceptación en el actual proceso de transición energética. Este trabajo de grado se ha desarrollado con el propósito de fomentar el uso de las energías renovables, contribuyendo de manera positiva a la mejora de los espacios de la universidad brindando seguridad y sensación de bienestar a los transeúntes a través del diseño de un sistema de iluminación para fachadas y exteriores del edificio de ingeniería eléctrica de la UIS basado en energía solar FV, respetando los cánones normativos actuales como lo son el Reglamento Técnico de Iluminación y Alumbrado Público (RETILAP) y la Norma Técnica Colombiana (NTC 2050), haciendo uso de los software DIALux y AutoCAD para representar de manera más detalla el diseño propuesto.
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    Influencia del Cable de Guarda en el desempeño de Líneas de distribución ante Rayos
    (Universidad Industrial de Santander, 2022-03-29) Espinosa Martínez, Juan Felipe ; García Gómez, Germán Fabián ; Soto Ríos, Edison Andrés ; Chacón Velasco, Julio César ; Ardila Murillo, Brandon Steven
    Este trabajo trata sobre el estudio del desempeño de una línea de distribución monofásica, trifásica y rural ante tensiones inducidas por el impacto directo en indirecto de rayos cuando se implementa el cable de guarda. Se utilizaron los softwares de simulación Yaluk Draw y ATP Draw teniendo en cuenta el uso del estándar IEEE 1410-2010 para el cálculo de las tensiones inducidas y el desempeño de las líneas de distribución mencionadas. Análogamente, se realizó la validación de tres artículos (Tossani, y otros, 2021) , (Paolone, Nucci, Petrache, & Rachidi, 2004), y (Borghetti, Nucci, & Paolone, 2007) en los cuales se analizaron tensiones inducidas y el desempeño de las líneas de distribución al variar la separación entre puestas a tierra y sus valores correspondientes. Se demostró que para un desempeño óptimo de la línea es necesario ubicar puestas a tierra cada 200m ya que a esta distancia se lograron disminuir las tensiones hasta en un 68% en comparación con distancias mayores de puestas a tierra. También, se realizó el diseño de una línea de distribución rural de 2 km siguiendo lo establecido por la norma de electrificación rural de la ESSA (ESSA, s.f.) y se calculó su desempeño con y sin cable de guarda. Se obtuvo una diferencia mínima en el desempeño de la línea al ubicar puestas a tierra cada 400 m (distancia mínima sugerida por ESSA (ESSA, s.f.) ) en comparación con distancias de aterrizaje cada 200 m para valores de CFO entre 50 y 300 kV.