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Martes , 19.03.2019 / 09:31 Hoy

Universidad Politécnica de Tulancingo

Importancia de los motores eléctricos en la sociedad

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En las últimas décadas los motores eléctricos se han convertido cada vez más en un elemento cotidiano para toda la población. Se presentan en una amplia variedad de aplicaciones pasando del uso generalmente en la industria para encontrarlos en los hogares, además de aplicaciones remotas de investigación en tierra, en el aire, en el agua y, finalmente, en el espacio, cada uno con sus propias características y protecciones específicas. Los motores se utilizan en muchas áreas como la robótica móvil, brazos robóticos industriales, elevadores, grúas, taladros, autos eléctricos, drones o en otras aplicaciones de menores exigencias desde el punto de vista de control automático como bombas, bandas transportadoras, entre otros.

Se estima que a nivel mundial el consumo de energía en la industria por el uso de máquinas eléctricas se encuentra dentro del rango de 50 a 80% del total. Sin embargo, las condiciones de funcionamiento son cada vez más exigentes, por consiguiente, es necesario desarrollar nuevas propuestas para el funcionamiento, control y protección.

En la Maestría en Automatización y Control que se oferta en la Universidad Politécnica de Tulancingo, se tiene una línea de investigación dedicada a esta área de conocimiento, máquinas eléctricas. Las aplicaciones asociadas a esta línea de investigación se relacionan con los programas de Ingeniería Robótica e Ingeniería en Electrónica. La tendencia de los controladores actuales que se encuentran en la industria basan su funcionamiento en la utilización de la electrónica de potencia, de ahí una de las importancias de poder relacionar de manera directa proyectos de desarrollo tecnológico que incluya programas educativos de licenciatura y posgrado.

El área de control para motores eléctricos es muy amplia. Con el objetivo de presentar la importancia de los controles automáticos se mencionan algunas técnicas que se utilizan en las aplicaciones mencionadas, se tienen controladores basados en técnicas convencionales proporcional-integral-derivativo, robusto basado en modos deslizantes, algoritmos adaptativos, diferenciación asintótica, redes neuronales y lógica difusa. Es decir, se tiene un campo de investigación y aplicación abierto donde se requiere se pueda desarrollar nueva tecnología que cumpla con las características cambiantes de los sistemas (robots, generadores, bombas, etc.) y la continua modificación de los materiales con que se construyen las máquinas eléctricas, la electrónica de potencia y los sistemas digitales indispensables para controles de altas prestaciones. En la UPT se han desarrollado diversos trabajos de impacto nacional e internacional para este tipo de equipos.

Un caso particular son los motores que se utilizan en los vehículos aéreos no tripulados, estos motores se denominan de corriente directa sin escobillas. Este tipo de motores garantiza bajo peso, alta eficiencia y un control de velocidad de precisión, pero se requieren emplear leyes de control y algoritmos de medición complejos en tiempo real. El driver del motor es un convertidor de corriente directa basado en electrónica de potencia y un sistema digital que lleva a cabo las tareas de toma de decisiones. Como se puede observar la aplicación de máquinas eléctricas implica integrar diferentes perfiles profesionales, que permita no tan solo utilizar equipo industrial, además, poder generar nueva tecnología de altas prestaciones. Estos perfiles profesionales se pueden alcanzar con los programas educativos de ingeniería, maestría y doctorado que se ofertan en la Universidad Politécnica de Tulancingo.

Referencias

[1]. Vincent Léchappé, Oscar Salas, Jesús de León, Franck Plestan, Emmanuel Moulay, Alain Glumineau, "Predictive control of disturbed systems with input delay: experimental validation on a DC motor," IFAC, vol. 48, pp. 292-297, 2015.

[2]. Rui Bai, "Neural network control-based adaptive design for a class of DC motor Systems with the full state constraints," Neurocomputing, vol. 168, pp. 65-69, 2015.

[3]. P. Dhinakaran, D. Manamalli, "Novel strategies in the Model-based Optimization and Control of Permanent Magnet DC motors", Computers & Electrical Engineering, Vol. 44, pp. 34-41, May 2015.

[4]. Monroy-Cruz E., Garcia-Barrientos A., Espinoza-Quesada E. S., Garcia-Carrillo L. R., Tapia-Olvera Ruben, "An Unmanned Ground Vehicles Experimental Setup for Image-Based Object Tracking", IEEE Latin America Transactions, Vol. 13, No. 9, pp. 2845-2850, Sep 2015.

[5]. Omar Aguilar-Mejía, Rubén Tapia-Olvera, Antonio Valderrabano-González, Iván Rivas Camberoa, "Adaptive neural network control of chaos in permanent magnet synchronous motor," Intelligent Automation & Soft Computing, pp. 1-6, 2015.

DR. RUBÉN TAPIA OLVERA
PROFESOR INVESTIGADOR DE TIEMPO COMPLETO

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