Archivo para septiembre, 2010


La imagen muestra un corte seccional a un generador eléctrico de General Electric. Se pueden observar los diferentes elementos activos y pasivos.  Mmmm… me toco la experiencia que al estudiar Máquinas Eléctricas, las imagenes de generadores eléctricos, eran de muchos años atrás, claro que siendo el principio el mismo, uno debe estar acorde a la modernidad, en tendencias de diseño, mejora de materiales, fiabilidad, protección, estética, etc…

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La gráfica muestra los efectos de la corriente eléctrica sobre el ser humano…


Extraido de unas de las publicaciones de ABB, una de las mayores compañias del mundo en equipos para sistemas de potencia. Muestra las diferencias de concepto entre las redes eléctricas actuales y las microgrids. La tendencia es a promover la generación de energía cerca de los usuarios mediante la utilización de energías renovables. Pero hay mucho por investigar y desarrollar. Los cálculos en una microgrid son diferentes sustancialmente, tienen múltiples trayectores de energía y el control y dialogo entre empresa y usuario es necesario. Aparte el sistema tiene que ser posible de autocontrolarse, regularse y repararse automáticamente a si mismo… no comparto la tecnología SCADA, es la continuación de lo mismo de hoy, se hace evidente tener equipos inteligentes en cada parte de  la microgrid y hablen un mismo idioma como los humanos, cuando queremos hacer manejo de dinero, en perú lo hacemos en soles, en Chile en pesos, en Brasil en reales… pero si tratamos de hacer negocios entre peruanos, brasileños, chilenos, etc., tenemos que hablar en dolares o euros.


Los superconductores tienen aplicación potencial en el futuro, numerosos experimentos se han y vienen realizando en el mundo. Las necesidades de energía cada vez crecientes lo ameritan. La figura muestra un lista de superconductores desde que el fenómeno fue descubierto.

Aunque no esta actualizada muestra importantes avances en la superconductividad de altas temperaturas. Si algun lector tiene una figura mas actual, por favor, me lo pasa para actualizar esta.


Se muestra en el cuadro las energías específicas de almacenamiento de diferentes tipos de baterías.

Los hay de diversos materiales y estructuras. Las conocidas plomo ácido estan en la parte inferior, pero por sus ventajas de costo y otras, son las utilizadas, principalemtne en el mercado automovilistico.


El mundo ha estado por mucho tiempo, fuertemente dependiente del petróleo, su pronto agotamiento ha sido tema que ha impulsado el desarrollo de tecnologias no renovables, y bien se puede decir, que cuando se acabe el petroleo, simplemente nos tendremos que poner la camiseta verde que ya ahora se está implementando en el mundo.

CAmbiaran los cursos de sistemas de potencia, las maquinas de combustion interna… muchos libros tendran que actualizarse, también en criterios de ingenieria y nuevos temas de investigacion para fisicos hay ahora…


Se muestran las curvas de carga de una batería de ácido plomo… si bien hay muchas dibujadas, cada una de ellas tiene su interpretacion. En resumen, si han escuchado hablar de carga rapida y lenta de baterias, podrán identificar las respectivas curvas. Pero por lo general, se tiene que cuidar de las cargas rápidas y más aún de los equipos hechizos o de fabricación artesanal, muchos de ellos, depredan y malogran las baterías, disminuyendo la vida útil de ellos., en especial, los que cargan por pulsos. Una corriente de carga constante es lo mejor. Por lo tanto, el uso en redes eléctricas, debe ser bien estudiado para un optimo diseño


Se muestran las curvas típicas de descarga de diferentes tipos de baterias. Como se verá tienen un comportamiento parecido. Hay alguna desventaja en nuestras conocidas baterias de acido – plomo, pero todo depende del buen criterio de profesional de ingenieria y el habil ojo del investigador en fisica, darle un correcto uso e interpretacion a estos resultados.


Se muestran diversas curvas de descarga de una batería de plomo – acido. Las caracteristica de esto, es que segun la corriente de descarga es la duracíón de la bateria, su cambio de temperatura, los ciclos de vida, y la cantidad de energia que entrega. La eleccion adecuada del amperaje de descarga determina una buena utilizacion de las baterías.


Este esquema de un inversor multinivel, tiene la cualidad que utiliza una sola fuente de alimentacion que es de voltaje continuo. Los otros modelos mostrados en la pagina, necesitan fuentes adicionales de corriente alterna para crear las condiciones necesarias de switching de los elementos semiconductores. En este modelo no.

Fuente: Facultad de ingeniería Eléctrica – PUC de Chile.


Este es un inversor multinivel, tiene cuatro etapas, la primera se llama MAESTRO y los otros ESCLAVOS. El MAESTRO es que conmuta poco y lleva una gran cantidad de potencia de la señal, los ESCLAVOS hacen el trabajo de complementar la potencia por escalas, el ultimo ESCLAVO es que conmuta mas pero lleva menor potencia.

Fuente: Facultad de Ingeneria Electrica – PUC de Chile.


Fuente: Facultad de Ingeniería Eléctrica – Pontificia Universidad Católica de Chile.

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Se muestra este puento de tipo H que tiene tres niveles de voltaje. La conexion y desconexion de sus interuptores determinan tres niveles de voltaje, esto permite que con una sola señal de entrada se obtenga tres voltajes a la salida.


Esta es una señal de voltaje de 11 niveles, se puede observar claramente los niveles. Tecnologías futuras pueden reducir el tamaño de estos equipos y aumentar mucho mas los niveles (ya en Chile han hecho de 81 en la PUC de Chile). Es una muy buena solucion… quedaria atras la tecnología PWM


Evidentemente es una solucion bastante ingeniosa lo que he podido admirar en este trabajo de la Pontificia Universidad Católica de Chile, y dista mucho de lo leido en otros papers que tuve acceso. Idem para su trabajo del inversor en que en otros trabajos he visto mucho mas complicado la explicacion y la solucion al problema, y en algunos tan solo para 11 niveles… cierto, en el que conoce puede simplificar su explicación.


El desarrollo de esta manera, ayuda mucho en las experiencias y experimentos que podemos realizar fisicos e ingenieros


Este modelo ha sido desarrollado en base a uno buenazo desarrollado en la Pontificia de la Pontifica Universidad Catolica de Chile. La rectificación es de muy buena calidad, y prácticamente elimina muchos de los problemas presentados por otras tecnologias. Este modelo, reproduce los resultados obtenidos, pero para quien desee profundizarlos, no esta de mal que lo busque esas tesis y los estudie, estan disponibles en internet.


En esta figura se muestra los resultados de la simulacion de un inversor. Me guio de un inversor desarrollado en la Pontificia Universidad catolica de Chile que han hecho un rectificar muy bueno y a mi parecer el mejor desarrollado de los que he visto… no quiero decir que las grandes empresas no hayan hecho algo mejor, sino que para lo que es una universidad ha sido un muy buen trabajo.


Este al igual que el anterior muestra el cálculo de \lambda, pero aca la velocidad se muestra en millas por hora, por loq ue se ha utilizado el factor de conversión adecuado para que los cálculos sean correctos. Al igual que el anterior, la velocidad del viento varía con el tiempo, por lo que se necesita saber como es el comportamiento en cada momento. Se toma en consideración que las turbinas tienen una velocidad de lanzamiento a partir del cual comienzan a generar electricidad y se toma también, una velocidad máxima del viento que es la posibilidad de que ese viento este presente.


\lambda es el resultado de dividir la velocidad angular multiplicado por la el radio del álabe, entre, la velocida del viento. Es un parámetro adimensional que sirve para tanto las turbins grandes como pequeñas. En la figura se muestra un cálculo especifico para las entradas que se muestran en unidades internacionales. Los criterios que se debe tener al análizar turbinas tienen que ser bien fundamentados, porque si no toma en cuenta, al calcular el coeficiente de potencia pueden resultar valores negativos del mismo, llegando a confundir al interesado.