Investigación y Desarrollo de un alimentador electronico para máxima eficiencia en motores de inducción - (:unkn) unknown (My University, 2026)
Nuestro proyecto trata la INVESTIGACIÓN Y DESARROLLO DE UN ALIMENTADOR ELECTRÓNICO PARA MÁXIMA EFICIENCIA EN MOTORES DE INDUCCIÓN, que permite ahorrar la energía eléctrica consumida. Como resultado, se contará con un prototipo con madurez tecnológica TRL-7. Se atiende el objetivo de desarrollo sostenible Nº 7 de la ONU para estos motores que consumen el 63% del total. Se contribuye desde esta área del conocimiento a paliar la actual crisis climática mundial donde desde 1995: la población mundial aumentó en 2,4 billones alcanzando los 8 billones en el 2023, el consumo eléctrico mundial aumentó en 2,2 veces para el 2022, se entró en una crisis climática con altos valores sin precedentes en 2021 de las concentraciones de gases de efecto invernadero, el nivel del mar, el contenido calorífico y la acidificación de los océanos. Reduciendo los riesgos nos enfocamos en un primer stock de 17 mil alimentadores a instalarse en industrias de Minería del Cobre, y Papel y Celulosa en Chile donde consumen el 40,9% de la energía eléctrica total. Aquí, en un año como el 2026 se consumirían unos 8.867 GWh/año por motores que de alimentarse con la nueva tecnología potencialmente reportaría los siguientes resultados: - Usuarios finales ahorrarían $34.015.000 / año asociados a 429 GWh/año ahorrados. - Fabricantes tendrían un nuevo mercado del alimentador por $92.725.000 CLP / año. - Las universidades beneficiarias percibirían $3.245.000 / año de licenciamiento. - Se obtendría los siguientes beneficios sociales: - Alivio de la matriz energética nacional por 429 GWh/año. - Dejadas de emitir 0,8 Millones de Toneladas de CO2 eq/año, evitando enfermedades por 27 Millones de US$/año. Como punto de partida, se cuenta con un prototipo de madurez tecnológica TRL-5 luego del desarrollo de dos proyectos de investigación FONDEF IDeA en Dos Etapas ID17I10338 (2018-2020) e ID17I20338 (2020-2023). Aquí se realizaron exitosas pruebas de laboratorio validando un novedoso algoritmo patentado con número de registro 64371 y se ahorró un 5% más de energía que un método tradicional. Esto, operando en el laboratorio una maquinaria Extractor de Aire Modelo O HC-63-4T/H que cuenta con un motor inducción de clase IE3, de 1,1 kW, 4 polos, 50Hz, 1435 rpm, conforme requerido por la entidad asociada FPC Papeles. Este prototipo tuvo un costo de materiales de US$1.500. Internamente, cuenta con: un microcontrolador c2000 TMS320F28388D de Texas Instruments, parte de potencia, fuentes de energía, y sensores de voltaje y corriente. Su encapsulado que impide descargas eléctricas y afección por ondas electromagnética, evitando el uso de un Variac de entrada. Todo se encuentra integrado y diseñado como sería su aplicación final. Estas características son mejoras realizadas a otro prototipo con madurez tecnológica TRL-3 desarrollado por el proyecto FONDEF ID17I20338 (2018-2020). Durante el Concurso de Investigación Tecnológica IDeA 2023 se investigará y desarrollará un nuevo prototipo con importantes mejoras técnicas que hoy no cuenta el prototipo existente. Por ejemplo, el desarrollo teórico y uso de un esquema directo de control a patentar, controladores y estimadores de parámetro en línea adaptables discretos, abaratarán los costos de fabricación, puesta en marcha y operación. Así mismo; a diferencia del prototipo actual, este será capaz de operar en un ambiente industrial las 24 horas del día los 7 días de la semana con monitoreo remoto.
Keywords: INDUCTION MOTOR (IM) DRIVES; ENERGY EFFICIENCY IMPROVEMENTS; ADAPTIVE STRATEGIES