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República Bolivariana de Venezuela Universidad Nueva Esparta Facultad de Ingeniería Escuela de Ingeniería Electrónica DISEÑO E IMPLEMENTACIÓN DEL CONTROL ELECTRÓNICO DE UNA PLANTA ELÉCTRICA CATERPILLAR DE 75KVA PARA LA EMPRESA CORPORACIÓN LABEX C.A. Tutor: Elaborado por: Ing. Sardi, José Br. Hauser, Javier C.I. 12.984.967 Enero, 2009 Caracas, Venezuela DISEÑO E IMPLEMENTACIÓN DEL CONTROL ELECTRÓNICO DE UNA PLANTA ELÉCTRICA CATERPILLAR DE 75KVA PARA LA EMPRESA CORPORACIÓN LABEX C.A. by Hauser, Javier is licensed under a Creative Commons Reconocimiento-NoComercial-CompartirIgual 3.0 Unported License.

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República Bolivariana de Venezuela

Universidad Nueva Esparta

Facultad de Ingeniería

Escuela de Ingeniería Electrónica

DISEÑO E IMPLEMENTACIÓN DEL CONTROL ELECTRÓNICO DE UNA

PLANTA ELÉCTRICA CATERPILLAR DE 75KVA PARA LA EMPRESA

CORPORACIÓN LABEX C.A.

Tutor: Elaborado por:

Ing. Sardi, José Br. Hauser, Javier

C.I. 12.984.967

Enero, 2009

Caracas, Venezuela

DISEÑO E IMPLEMENTACIÓN DEL CONTROL ELECTRÓNICO DE UNA PLANTA ELÉCTRICA

CATERPILLAR DE 75KVA PARA LA EMPRESA CORPORACIÓN LABEX C.A. by Hauser, Javier is licensed

under a Creative Commons Reconocimiento-NoComercial-CompartirIgual 3.0 Unported License.

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República Bolivariana de Venezuela

Universidad Nueva Esparta

Facultad de Ingeniería

Escuela de Ingeniería Electrónica

DISEÑO E IMPLEMENTACIÓN DEL CONTROL ELECTRÓNICO DE UNA

PLANTA ELÉCTRICA CATERPILLAR DE 75KVA PARA LA EMPRESA

CORPORACIÓN LABEX C.A.

JURADO: __________________ JURADO: ___________________

__________________ ___________________

Cédula de Identidad Cédula de Identidad

__________________ __________________

Firma Firma

Enero, 2009

Caracas - Venezuela

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III

AGRADECIMIENTOS

Agradezco a la empresa Corporación Labex C.A. por haber confiado en mí

toda la maquinaria y en especial por haberme dejado disponer de la planta

eléctrica marca Caterpillar la cual es el centro de experimento en este trabajo de

grado.

Agradezco al Ing. José Sardi Goitia, que es el tutor de este trabajo de

grado, el cual me apoyo en todo momento en la elaboración y planificación de la

misma.

Agradezco a mis padres, por estar siempre a mi lado apoyándome en todo.

Agradezco a mi esposa por haber tenido tanta paciencia y estar a mi lado

en todas las ocasiones que elaboré mi trabajo de grado.

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IV

DEDICATORIA

Todo el esfuerzo y la dedicación con la que elabore la tesis se la ofrezco a

DIOS, por ser como soy, a mis padres, por enseñarme a ser la buena persona que

soy, por la educación que me han dado y estar juntos a mí en todos los momentos

de la vida, a mis hermanos, porque siempre me guían y me ayudan, a mí tía por

estar siempre pendiente de mí, a mí esposa, por compartir todos los momentos

conmigo y darme la mayor alegría de mi vida, por la cual estoy luchando para salir

adelante: mi hija Fiorella.

El esfuerzo, la dedicación y las muchas horas de lectura, cálculos y

fabricación de los equipos dio sus frutos.

Me siento muy contento y satisfecho de los equipos que creé e instalé, y sé

que estoy listo para salir al campo de trabajo, competir y ser un excelente

profesional.

Gracias a todos…

Atentamente.

Javier Hauser M.

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V

República Bolivariana de Venezuela

Universidad Nueva Esparta

Facultad de Ingeniería

Escuela de Ingeniería Electrónica

RESUMEN DE TRABAJO DE GRADO

Titulo del Trabajo de Grado: Diseño e implementación del control electrónico de

una planta eléctrica Caterpillar de 75kva para la empresa Corporación Labex C.A.

Autor: Hauser Javier.

Tutor: Ing. Sardi José.

Institución donde se realizó la Investigación: Corporación Labex, C.A.

Palabras Claves: Planta eléctrica, Gobernador, Regulador de voltaje, Supervisor.

Resumen:

El mundo actual en que vivimos con los nuevos adelantos, las personas se

rige principalmente por la electricidad, ya que ella nos ayuda a hacer más fácil

nuestro día a día. Esto es posible gracias a los generadores eléctricos, los cuales

son movidos por diferentes tipos de fuerzas como pueden ser, la hidraulica, la

térmica, la nuclear, etc. Para cada tipo de fuerza existe una máquina que

transforma dicha fuerza en una fuerza mecánica giratoria y de ese modo generar

electricidad. Estas máquinas necesitan sistemas de control que regulen los

procesos y este es el fin del presente trabajo de investigación, ya que se diseñó el

sistema de control de una planta eléctrica, la cual transforma la energía térmica

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VI

que se produce al explotar el combustible dentro de los cilindros en energía

mecánica gracias a la rotación del cigüeñal y finalmente en energía eléctrica

Más específicamente, en el presente trabajo se diseño y se implemento el

sistema de control electrónico para una planta eléctrica Caterpillar de 75KVA

perteneciente a la empresa Corporación Labex C.A. utilizando un micro

controlador para la supervisión de la máquina, un servomotor para el control de

velocidad y un tarjeta electrónica con circuitos de control de potencia con

retroalimentación para la regulación de voltaje.

El tipo de investigación empleado corresponde a un proyecto factible,

debido a que se desea dar solución a un problema específico como lo es el diseño

y desarrollo de un sistema eléctrico-electrónico innovador, capaz de controlar

todos los procesos de la planta eléctrica. Este proyecto se apoya en una

investigación documental, como de campo.

Es necesaria la automatización de esta planta eléctrica ya que las maquinas

de la empresa Corporación Labex trabajan con una frecuencia de 60Hz y 120V por

cada fase del sistema trifásico.

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VII

Bolivariana republic of Venezuela University Nueva Esparta

Faculty of Engineering

School of Electronic Engineering

SUMMARY OF WORK OF DEGREE

I title of the Work of Degree: Design and implementation of the electronic control of

an electrical plant Caterpillar of 75kVA for the company Labex Corporation C.A.

Author: Hauser Javier.

Advisor: Ing. Sardi Jose.

Institution where the Investigation was made: Labex corporation, C.A.

Key words: Electrical plant, Governing, Voltage regulator , Supervisor.

Summary:

The present world in which we lived with the new advances, the people

govern themselves mainly by the electricity, since she helps us to make our day to

day easier. This is possible thanks to the generator ELTs, which are moved by

different types from forces as can be, the hydraulics, the thermal one, the nuclear

one, etc. For each type of force a machine exists that transforms this force into a

revolving mechanical force and that way to generate electricity. These machines

need systems control that regulate the processes and this it is the aim of the

present work of investigation, since the system of control of an electrical plant was

designed, which transforms the thermal energy that finally takes place when

exploding the fuel within the cylinders in mechanical energy thanks to the rotation

of the crank and in electrical energy

More specifically, in the present work design and I implement the system of

control for an electrical plant Caterpillar of 75KVA pertaining to the company Labex

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Corporation C.A. using micro controller for the supervision of the machine, an

actuator for the speed control and an electronic card with circuits of control of

power with feedback for the voltage regulation.

The used type of investigation corresponds to a feasible project, because it

is desired to give solution to a specific problem as it is it the design and

development of innovating an electrical-electronic system, able to control all the

processes of the electrical plant. This project leans in an investigation

documentary, like of field.

The automatization of this electrical plant is necessary since the machines

of the company Labex Corporation work with a frequency of 60Hz and 120V by

each phase of the three-phase system.

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IX

ÍNDICE

ÍNDICE GENERAL

AGRADECIMIENTOS ............................................................................................ III DEDICATORIA ...................................................................................................... IV

RESUMEN DE TRABAJO DE GRADO ................................................................. V

SUMMARY OF WORK OF DEGREE ................................................................... VII ÍNDICE DE ILUSTRACIONES ............................................................................... XI ÍNDICE DE TABLAS ............................................................................................ XII INTRODUCCIÓN ................................................................................................. XIII CAPITULO I ............................................................................................................. 1

Problema de la investigación ................................................................................ 1

1.1 Planteamiento del problema ....................................................................... 1

1.2 Objetivos ..................................................................................................... 2

1.2.1 Objetivo general ................................................................................... 2

1.2.2 Objetivos específicos ........................................................................... 2

1.3 Justificación ................................................................................................ 3

1.4 Delimitaciones ............................................................................................ 4

1.5 Limitaciones ................................................................................................ 4

CAPITULO II ............................................................................................................ 5

Marco teórico ........................................................................................................ 5

2.1 Antecedentes .............................................................................................. 5

2.1.1 Tesis ..................................................................................................... 5

2.1.2 Tesis ..................................................................................................... 6

2.1.3 Producto ............................................................................................... 6

2.2 Bases teóricas ............................................................................................ 7

2.2.1 Micro controladores .............................................................................. 7

Recursos Auxiliares ...................................................................................... 9

Microcontroladores PIC ............................................................................... 10

2.2.2 Sistema trifásico ................................................................................. 11

2.2.3 Generadores AC ................................................................................ 12

2.2.4 Grupo electrógeno .............................................................................. 13

2.2.5 Sistema .............................................................................................. 15

2.2.6 Sistema de control .............................................................................. 16

2.2.7 Automatización ................................................................................... 18

2.2.8 Dispositivos de medición .................................................................... 19

2.2.9 Elementos de mando y señalización .................................................. 20

2.2.10 Motores Diesel ................................................................................. 22

2.3 Términos Básicos ..................................................................................... 23

2.4 Sistema de variables ................................................................................ 26

2.4.1 Cuadro de Variables ........................................................................... 26

CAPITULO III ......................................................................................................... 29

Marco Metodológico ........................................................................................... 29

3.1 Tipo de investigación ................................................................................ 29

3.2 Diseño de la investigación ........................................................................ 30

3.3 Población y Muestra ................................................................................. 31

3.3.1 Población ........................................................................................... 32

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X

3.3.2 Muestra .............................................................................................. 33

3.3.3 Recolección de datos ......................................................................... 35

3.3.3.1 Encuesta ...................................................................................... 37

3.3.4. Técnicas de procesamiento y análisis de datos........................... 37

CAPITULO IV ........................................................................................................ 45

Sistema propuesto ............................................................................................. 45

4.1 Diagrama en bloque ................................................................................. 45

4.1.1 Gobernador ........................................................................................ 45

4.1.2 Regulador de voltaje .......................................................................... 47

4.1.3 Supervisor .......................................................................................... 47

4.2 Actuales sistemas de control ya existentes en el mercado ....................... 49

4.2.1 Gobernadores .................................................................................... 49

4.2.1.1 Gobernadores mecánicos ............................................................ 49

4.2.1.2 Gobernadores electrónicos .......................................................... 51

4.3 Funcionamiento que deberá tener la planta eléctrica. .................................. 53

4.4 Diseño y selección de los componentes a utilizar. ................................... 54

4.4.1 Componentes del gobernador ............................................................ 54

Fuente: El autor ........................................................................................... 56

4.4.2 Componentes del regulador de voltaje ............................................... 56

4.4.3 Componentes del supervisor .............................................................. 57

Fuente: El autor. .......................................................................................... 59

4.5.1 Diseño del circuito de regulación de voltaje ....................................... 59

4.5.2 Diseño del circuito del gobernador ..................................................... 62

4.5.3 Diseño del circuito supervisor ............................................................ 66

4.6 Diseño de la programación del micro controlador. .................................... 70

4.7 Construcción del regulador de voltaje, gobernador y supervisor .............. 78

4.8 Prueba de los circuitos de control. ............................................................ 79

4.8.1 Pruebas del gobernador ..................................................................... 79

4.8.2 Pruebas del regulador de voltaje ........................................................ 80

4.8.3 Prueba del supervisor ........................................................................ 81

4.9 Implementación del sistema ..................................................................... 82

Recursos humanos .............................................................................................. 83

4.3 Recursos técnicos .................................................................................... 83

4.4 Recursos administrativos .......................................................................... 84

4.4 Cronograma de actividades ...................................................................... 85

Conclusión ........................................................................................................... 86

Recomendaciones ............................................................................................... 88

Bibliografía ........................................................................................................... 89

Anexos .................................................................................................................. 90

Anexo A. La Encuesta. ....................................................................................... 91

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XI

ÍNDICE DE ILUSTRACIONES

Ilustración 1. Microcontroladores PIC .................................................................... 11

Ilustración 2. Tensiones en un sistema trifásico..................................................... 12

Ilustración 3. Generador de una Central Hidroeléctrica ......................................... 13

Ilustración 4. Grupo electrógeno Caterpillar ........................................................... 14

Ilustración 5. Sistema de control a lazo cerrado. ................................................... 16

Ilustración 6. Sistema de control a lazo abierto. ..................................................... 18

Ilustración 7. Pulsador industrial ............................................................................ 20

Ilustración 8. Relay final de carrera ........................................................................ 21

Ilustración 9. Contactor de cuatro contactos .......................................................... 22

Ilustración 10. Motor Diesel de cuatro tiempos ...................................................... 23

Ilustración 11. Resultados de la pregunta 1 de la encuesta aplicada. ................... 40

Ilustración 12. Resultados de la pregunta 2 de la encuesta aplicada. ................... 41

Ilustración 13. Resultados de la pregunta 3 de la encuesta aplicada. ................... 42

Ilustración 14. Resultados de la pregunta 4 de la encuesta aplicada. ................... 43

Ilustración 15. Resultados de la pregunta 5 de la encuesta aplicada. ................... 44

Ilustración 16. Gobernador .................................................................................... 46

Ilustración 17. Regulador de voltaje ....................................................................... 47

Ilustración 18. Supervisor ...................................................................................... 49

Ilustración 19. Gobernador mecánico. ................................................................... 50

Ilustración 20. Péndulo de aceleración. ................................................................. 50

Ilustración 21. Gobernador electrónico. ................................................................. 52

Ilustración 22. Diagrama en bloques de los componentes principales ................... 56

Ilustración 23. Componentes del regulador de voltaje ........................................... 57

Ilustración 24. Micro controlador de la marca Micro Chip, modelo PIC16F870 ..... 58

Ilustración 25. Componentes principales del supervisor. ....................................... 59

Ilustración 26. Diagrama del regulador de voltaje. ................................................. 61

Ilustración 27. Esquema del gobernador ............................................................... 65

Ilustración 28. Esquema del supervisor ................................................................. 69

Ilustración 29. Circuito gobernador en protoboard. ................................................ 79

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XII

ÍNDICE DE TABLAS

Tabla 1. Cuadro de Variables ................................................................................ 26

Tabla 2. Resultados de la encuesta ....................................................................... 39

Tabla 3 Función de cada pata del micro controlador en el circuito de supervisión 66

Tabla 4. Recursos Humanos.................................................................................. 83

Tabla 5. Recursos Técnicos .................................................................................. 83

Tabla 6. Recursos Administrativos ......................................................................... 84

Tabla 7. Cronograma de actividades ..................................................................... 85

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XIII

INTRODUCCIÓN

Corporación Labex C.A. es una empresa de artes gráficas que se dedica a

la impresión de etiquetas, formas continuas y material de empaque. Toda imprenta

tiene máquinas eléctricas con consumos elevados. Debido a las altas corrientes es

necesario una acometida eléctrica que pueda soportar estas cargas. Dependiendo

del caso se pueden tomar dos opciones, una es colocar un banco de

transformadores trifásico y conectarse a la red eléctrica local y la segunda es

utilizar plantas eléctricas. Se eligió la opción de colocar una planta eléctrica para

surtir de electricidad a un galpón de Corporación Labex C.A. ya que en el galpón

se colocarán máquinas de impresión flexo grafica y no debe fallar la electricidad

en el momento que estas estén funcionando, ya que el material que se esta

imprimiendo en ese momento habría que botarlo por fallas en la impresión.

En este momento la empresa Corporación Labex C.A. tiene en inventario

una planta eléctrica de 75KVA de potencia trifásica, marca Caterpillar, y se quiere

utilizar para este fin. El estado actual de la misma es inoperable a causa de que

todo el sistema de control eléctrico y electrónico no funciona. El propósito de este

trabajo de grado es diseñar e implementar los circuitos de control electrónico

necesarios para que sea operable la planta eléctrica y así surtir de electricidad al

galpón de Corporación Labex C.A.

En el Capitulo I se van a exponer cuales son los problemas que tiene la

planta eléctrica Caterpillar de la empresa Corporación Labex C.A; Que hace

necesario el uso de una planta eléctrica en sus instalaciones. También se

presentaran los objetivos general y específicos y de ese modo concretar el modo

como se abordará el tema. En la justificación se mencionarán las bondades que

tiene el sistema propuesto; En las delimitaciones se establecerán los límites de

diseño.

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XIV

En el Capitulo II que tiene como nombre Marco Teórico se expondrá la

información ya existente sobre el tema. Como punto número uno se tienen los

antecedentes que son fuentes documentales las cuales proveen información útil;

Como punto número dos se tienen las bases teóricas que es un pequeño resumen

de las características que tienen algunos componentes que se van a utilizar en

este trabajo; Como punto número tres se mencionaran los términos básicos de

palabras poco comunes presentadas en el trabajo de grado y para terminar el

capitulo se expone el sistema de variables por medio de un cuadro que señala las

características de cada objetivo especifico.

El Capitulo III se llama Marco Metodológico y se refiere al tipo de

investigación y al diseño de la investigación donde se ubica el trabajo de grado.

El Capitulo IV se llama Sistema Propuesto, desde en el se expone todas los

pasos que se hicieron para lograr los objetivos. Se presenta el diagrama en bloque

del sistema que se va a construir. Los recursos humanos y recursos

administrativos.

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1

CAPITULO I

Problema de la investigación

1.1 Planteamiento del problema

La empresa Corporación Labex C.A. se dedica a la impresión de diferentes

materiales de empaques y de etiquetas con dos métodos de impresión que son,

Tipográfica y flexo gráfica. La empresa tiene una planta eléctrica, marca

Caterpillar, fabricada en el año 1980 con un motor 3304 de 90Hp acoplado a un

generador de 75KVA trifásico con una tensión de 208 voltios entre líneas. Esta

planta funcionó seis años desde 1980 hasta 1986 como sistema de emergencia a

apagones de luz en esta misma empresa. Con el pasar de los años el personal

técnico de mantenimiento no cumplió con su labor apropiadamente haciendo que

la planta eléctrica se fuera deteriorando lentamente hasta quedar inoperable.

La empresa tiene la necesidad de reparar la planta eléctrica porque van a

abrir un nuevo galpón en otro lado de la ciudad. La empresa no quiere conectarse

a la red eléctrica nacional porque el costo inicial de la acometida eléctrica es muy

elevado aproximadamente 160.000Bs.F.y el costo para la puesta en

funcionamiento de la planta eléctrica es menor aproximadamente 20.000Bs.F.

Para que la planta eléctrica funcione adecuadamente con todos los

requerimientos y exigencias eléctricas que necesita la empresa, se va a diseñar e

implementar toda la parte de control electrónico.

El sistema se compone de tres partes fundamentales:

Un sistema de control que va a regular la velocidad del motor. Esta se

controla por la cantidad de combustible que se inyecta a los cilindros y ésta

Page 16: República Bolivariana de Venezuela la maquinaria y en especial por haberme dejado disponer de la planta eléctrica marca Caterpillar la cual es el centro de experimento en este trabajo

2

a su vez se acciona por medio de un servomotor, el sistema se

retroalimenta por un magnetic pick up, que se encuentra acoplado al

volante dentado del motor.

Un sistema de control que va a regular el voltaje de salida del generador

Un control digital, el cual se encarga de: la puesta en marcha, parada de

emergencia, arranque automático del grupo electrógeno.

1.2 Objetivos

1.2.1 Objetivo general

Diseñar e implementar un control electrónico para una planta eléctrica

Caterpillar de 75KVA de la empresa Corporación Labex C.A.

1.2.2 Objetivos específicos

Indagar sobre los actuales sistemas de control ya existentes en el mercado.

Investigar sobre el funcionamiento que deberá tener la planta eléctrica.

Diseñar y seleccionar los componentes de los circuito de regulación de

voltaje, gobernador y supervisor.

Diseñar la programación del micro controlador.

Construir el regulador de voltaje, gobernador y supervisor

Probar los circuitos de control.

Implementar el sistema.

Page 17: República Bolivariana de Venezuela la maquinaria y en especial por haberme dejado disponer de la planta eléctrica marca Caterpillar la cual es el centro de experimento en este trabajo

3

1.3 Justificación

La automatización de la planta eléctrica Caterpillar, beneficia a la empresa

Corporación Labex C.A. además que la planta eléctrica es necesaria porque

algunos de los equipos que están instalados en el galpón necesitan una fuente de

electricidad confiable.

Por tal motivo se quiere reactivar la planta eléctrica Caterpillar de 75KVA.

Para hacer esto realidad, es necesario diseñar los sistemas de control electrónico,

luego probarlos y finalmente implementarlos.

Los beneficios teóricos que se aportan, van desde el estudio de generación

de electricidad, pasando por estudios de electrónica de control y de potencia y

terminando con estudios de sistemas de control tanto de lazo abierto como de lazo

cerrado.

En el aspecto práctico se adquirió conocimientos de construcción de

tarjetas electrónicas, mediciones en campo, verificación de resultados con

respecto a los diseños preliminares y todo con la finalidad de generar la

electricidad confiable que necesitan las maquinas de Corporacion Labex C.A.

En el aspecto metodológico el presente trabajo de grado va a servir para

aportar información técnica, tanto de cálculos como de construcción para la

posibilidad de una futura venta de equipos para automatizar equipos de

generación de electricidad.

Todo el diseño es 100% con intelecto venezolano.

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4

1.4 Delimitaciones

Geográfica: La investigación, el diseño y el montaje de los circuitos se

realizaron en la vivienda del autor en la Urb. Alto Hatillo, Av. Colina, Vistalvalle,

Caracas. Las pruebas se hicieron en la empresa Corporación Labex C.A. en

Turumo, calle Las Industrias, Galpón 25, Caracas.

Temporal: El presente trabajo de investigación tendrá una duración de

nueve meses, desde el mes de Mayo de 2008, hasta el mes de Febrero de 2009.

Técnica: El área de investigación es electrónica de control y electrónica de

potencia. El proyecto solo va a abarcar tres circuitos, el de regulación de voltaje, el

gobernador y el supervisor, específicamente para la planta eléctrica modelo 3304

de la marca Caterpillar, con una potencia de 75KVA de Corporación Labex C.A. Si

en algún momento se quiere realizar una modificación que no está prevista en

este trabajo habrá que pedir permiso y autorización a la empresa Corporación

Labex C.A.

1.5 Limitaciones

Debido al tamaño y el peso de la planta eléctrica Caterpillar de 75KVA, es

dificultoso el traslado de la misma, por esa causa las posibles revisiones se harán

en el sitio donde esta instalada que es en las instalaciones de Corporación Labex

C.A.

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5

CAPITULO II

Marco teórico

2.1 Antecedentes

2.1.1 Tesis

En los grupos electrógenos más avanzados se utilizan micro controladores

para operar todos los procesos que se hagan, la tomas de muestra de los

sensores y las comunicaciones entre la planta eléctrica y computadores externos.

De esa manera no es necesario estar en el grupo electrógeno para poder controlar

los acontecimientos que surjan de improvisto ya que eso lo hará el micro

controlador.

Monclus S., Oriol, (Junio, 2005), “Sistema remoto para la captación masiva de

información” esta investigación se realizó para optar por el título de Ingeniero

Técnico Industrial en Electrónica Industrial en la Universidad Rovira I Virgili en

Tarragona, España. Trata de cómo manejar, almacenar información y controlar los

diferentes impulsos en un micro controlador.

El aporte que da este antecedente para la presente tesis es muy útil porque

sirve como referencia para hacer el código fuente y un bosquejo de las posiciones

de las instrucciones a realizar por el grupo electrógeno.

Page 20: República Bolivariana de Venezuela la maquinaria y en especial por haberme dejado disponer de la planta eléctrica marca Caterpillar la cual es el centro de experimento en este trabajo

6

2.1.2 Tesis

En las plantas eléctricas de pequeño tamaño como es el caso del grupo

electrógeno Caterpillar 3304 de 75KVA, es un factor muy importante la regulación

de voltaje, ya que cuando se conectan nuevas cargas a las ya conectadas,

aunque sean relativamente pequeñas el voltaje disminuye considerablemente. Por

esta causa el sistema de regulación tiene que ser muy eficiente para poder

corregir las variaciones de carga que pudieran existir en un momento determinado.

Briseño A., David G., (Junio de 2006), “Desarrollo e implementación de un

acondicionador de línea electrónica de 2000va de potencia con transformador

Booster controlado por un inversor”, esta investigación se realizó para optar por el

titulo de Ingeniero Electrónico en la Universidad Nueva Esparta de Caracas,

Venezuela. En esta tesis se señalan los posibles circuitos de reguladores para

voltaje, las características de los mismos, las características de una línea con

regulación, líneas sin regulación y posee teoría sobre electrónica de potencia.

La información que se encuentra en el trabajo de investigación antes

mencionado aporta información valiosa para la construcción del regulador de

voltaje por la forma en que hace el testeo del voltaje de salida, que será el mismo

de la presenta investigación.

2.1.3 Producto

Todos los grupos electrógenos de un tamaño mayor a 5KVA necesitan una

forma de mantener las revoluciones por minuto (RPM) del motor siempre estables,

ya que con cambios en la carga aumentan o disminuyen las RPM según sea el

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caso. Para solucionar ese problema se crearon los gobernadores de inyección de

combustible, que son sistemas electrónicos con retroalimentación constante de las

RPM del motor y dependiendo de ellas se encarga el gobernador de incrementar o

disminuir en paso de combustible al motor.

WOODWARD, EPG, (2003). Es un gobernador electrónico, capaz de

controlar grandes sistemas electrógenos tanto diesel como de gas y turbinas. Se

compone de tres piezas la primera es el controlador electrónico que se encarga de

verificar la velocidad del motor y mantenerlo siempre a las mismas RPM, detecta

sobre carga, sobre velocidad y además tiene retroalimentación con el actuador

para así poder limitar el paso de combustible en la puesta en marcha del motor. La

siguiente pieza son los actuadores que con ellos se regula el paso de combustible

y por último y no menos importante es el sensor magnético que se coloca en el

volante dentado del motor y con él se testea la velocidad del motor.

Este producto sirve como referencia para realizar el diseño y la construcción

del gobernador ya que contiene todo lo necesario para controlar el motor modelo

3304 de la marca Caterpillar.

2.2 Bases teóricas

2.2.1 Micro controladores

Un micro controlador es un dispositivo que dentro de él tiene varios

circuitos. Estos funcionan como una computadora al tener una CPU, memorias y

unidades de entrada y salida (E/S). Según Wikipedia (2007)

Los micro controladores son circuitos especializados ya que se programan

para que ejecuten instrucciones muy específicas para cada proceso de E/S. Por

Page 22: República Bolivariana de Venezuela la maquinaria y en especial por haberme dejado disponer de la planta eléctrica marca Caterpillar la cual es el centro de experimento en este trabajo

8

eso, es que mayormente se utilizan para controlar un conjunto de circuitos como

podrían ser los electrodomésticos que nos facilitan la vida en las tareas del hogar.

Algunos de los posibles dispositivos de E/S pueden ser: convertidores

analógicos a digital y viceversa, temporizadores, buses de interfaz, etc. Los micro

controladores se programan por medio de un lenguaje de programación. En ese

lenguaje se dan las instrucciones al micro controlador de las cosas que deberá

hacer. Si no se programa el micro controlador no hará nada.

Un micro controlador generalmente tiene un generador de reloj integrado y

una pequeña cantidad de memoria RAM y ROM EPROM EEPROM, significando

que para hacerlo funcionar, todo lo que se necesita son unos pocos programas de

control y un cristal de sincronización. Además de esto, los micro controladores

disponen generalmente de una gran variedad de dispositivos de entrada/salida,

como convertidores de analógico a digital, temporizadores, UARTs y buses de

interfaz serie especializados, como I2C y CAN. Frecuentemente, estos dispositivos

integrados pueden ser controlados por instrucciones de procesadores

especializados. Los modernos micro controladores utilizan un lenguaje de

programación tipo BASIC.

Es importante destacar el uso de micro controladores ya que reducen

considerablemente el diseño del circuito a realizar, aminorando sus costos y su

peso ahorrando espacio.

Las partes principales de un micro controlador son las siguientes:

Procesador.

Memoria ROM

Memoria RAM.

Buses de comunicación.

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9

Recursos Auxiliares

Algunos de los principales recursos auxiliares de los micros controladores

son:

Timers

Se emplean cuando se requiere controlar periodos de tiempo

(temporizadores) y para llevar la cuenta de acontecimientos que suceden en el

exterior (contadores).

Para ello, se carga un valor en un registro, y a partir de dicho valor el

registro se va incrementando o decrementando, a medida que el micro

controlador recibe impulsos de reloj, una vez que el registro se desborde o

llegue a 0, se produce un aviso llamado bandera.

Watchdog

Como un micro controlador funciona sin la intervención de la mano humana,

Los micro controladores poseen un watchdog, que traducido al español es

“Perro Guardián”. Este consiste en un temporizador que, cuando se desborda y

pasa por 0, produce un reset automáticamente en el sistema.

Para la correcta utilización del Perro Guardián, se debe diseñar un

programa de forma que se inicialice antes de que éste provoque un reset. Este

recurso es muy útil, si llegase a ocurrir una falla en la maquina, de esta forma

no podrá inicializarse el Watchdog, y por consiguiente provocará el reset del

programa.

Estado de reposo o bajo consumo

Este recurso es usado cuando el micro controlador espera a que ocurra un

acontecimiento externo, para volverse a poner en funcionamiento. Para ahorrar

energía, los micro controladores disponen de una instrucción especial, que les

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10

pasa al estado de reposo o de bajo consumo, en el cual los requerimientos de

potencia son mínimos. Al activarse una interrupción (cambio de flanco en

alguna de las entradas del micro controlador) ocasionada por el acontecimiento

esperado, el micro controlador reanuda su trabajo

Conversor A/D y conversor D/A

Los microcontroladores que poseen conversores A/D (Analógico-Digital) y D/A

(Digital-Analógico) son capaces de procesar cualquier tipo de señal analógica

discretizandola en tantos bits como se halla programado el micro controlador

(resolución de entrada analógica) y en le caso de D/A, se realiza con una

resolución de 256 bits generalmente para luego pasar por un R2R interno del

micro controlador.

Puertos de comunicación

Los micro controladores pueden comunicarse con otros dispositivos externos,

otros buses de microprocesadores, buses de sistemas y pueden ser adaptados

con otros elementos bajo normas y protocolos. Algunos modelos disponen de

recursos que permiten directamente esta tarea, entre los que destacan:

1. UART, adaptador de comunicación serie asíncrona.

2. USART, adaptador de comunicación serie síncrona y asíncrona

3. Puerta paralela esclava para poder conectarse con los buses de otros

microprocesadores.

4. USB (Universal Serial Bus), que es un moderno bus serie para los PC.

5. Bus I2C, que es un interfaz serie de dos hilos desarrollado por Philips.

Microcontroladores PIC

La palabra PIC significa Peripheral Interface Controller (Controlador de

Interfaz Periférico) y son una familia de microcontroladores tipo RISC, que tienen

como características las siguientes: Set de instrucciones homogéneo y reducido,

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11

alta velocidad, fácil manejo, bajo consumo y un pequeño tamaño. (Ver ilustración

1).

Ilustración 1. Microcontroladores PIC

Fuente: Wikipedia

Existen diferentes series de micro controladores PIC entre las que se

pueden citar: PIC 12CXXX, PIC 14XXXX, PIC 16XXX y PIC 17XXX.

Estos dispositivos pueden conseguirse de 8 bits, 12 bits, con tecnología

CMOS, con memoria de programa, un banco de memoria RAM y registro de uso

general, además de presentar, dependiendo del modelo, algunos de los recursos

auxiliares previamente explicados.

El PIC posee un juego de instrucciones que puede variar desde 35 hasta 70.

La empresa Microchip además de fabricar y distribuir los microcontroladores

PIC ofrece un entorno de desarrollo semi-gratuito, que es el programa MPLAB-

IDE. Con esta aplicación se puede programar, compilar, simular, grabar, etc.

2.2.2 Sistema trifásico

El sistema trifásico es un sistema de tres tensiones alternas que están

desfasadas 120º una de la otra como sale en el ilustración 2. La tensión entre dos

fases debe ser de 208Vac para el caso la planta eléctrica Caterpillar de

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Corporación Labex C.A. El transporte de la corriente en uno de estos sistemas se

realiza por medio de 3 conductores activos, los cuales se denominan R, S, T

además se puede usar un cuarto conductor para el neutro.

Ilustración 2. Tensiones en un sistema trifásico

Fuente: Wikipedia, Sistemas trifásicos (2007)

En los sistemas trifásicos de América, la frecuencia es de 60Hz y 120Vac

en cada fase.

2.2.3 Generadores AC

Un generador eléctrico es todo dispositivo capaz de mantener una

diferencia de potencial eléctrico entre dos de sus puntos, llamados polos. Los

generadores eléctricos son máquinas destinadas a transformar la energía

mecánica en eléctrica. Esta transformación se consigue por la acción de un campo

magnético sobre los conductores eléctricos dispuestos sobre una armadura o

estator. Si mecánicamente se produce un movimiento entre los conductores y el

campo, se generara una fuerza electromotriz (F.E.M.). Wikipedia (2007). En la

ilustración 3 se puede observar un generador de 3Mba. De una central

hidroeléctrica.

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13

Ilustración 3. Generador de una Central Hidroeléctrica

Fuente: Wikipedia, Generadores AC (2007)

2.2.4 Grupo electrógeno

Un grupo electrógeno es una máquina que mueve un generador de

electricidad a través de un motor de combustión interna. Son comúnmente

utilizados cuando hay déficit en la generación de energía eléctrica de algún lugar;

Cuando hay frecuentes cortes en el suministro eléctrico o cuando se debe

alimentar una carga importante como hospitales o aeropuertos. Se puede ver en la

ilustración 4.

Una de las utilidades más comunes es la de generar electricidad en

aquellos lugares donde no hay suministro eléctrico, generalmente son zonas

apartadas con pocas infraestructuras y muy poco habitadas. Otro caso sería en

locales de pública concurrencia, hospitales, fábricas, etc., que a falta de energía

eléctrica de red, necesiten de otra fuente de energía alterna para abastecerse.

Un grupo electrógeno consta de las siguientes partes:

Motor diesel. El motor diesel que acciona el Grupo Electrógeno ha sido

seleccionado por su fiabilidad y por el hecho de que se ha diseñado

específicamente para accionar grupos Electrógenos.

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Sistema eléctrico del motor. El sistema eléctrico del motor es 12 o 24 VCC,

con el negativo conectado a tierra. El sistema incluye un motor de arranque

eléctrico, una batería, sensores y dispositivos de alarmas de los que disponga el

motor. Normalmente, un motor dispone de un sensor de presión de aceite y otro

de temperatura.

Alternador. La energía eléctrica de salida se produce por medio de un

alternador, auto excitado, auto regulado y sin escobillas acoplado con precisión al

motor.

Depósito de combustible y bancada. El motor y el alternador están

acoplados y montados sobre una bancada de acero de gran resistencia. La

bancada incluye un depósito de combustible.

Sistema de control. Se puede instalar diferentes tipos de paneles y sistemas

de control para controlar el funcionamiento y salida del grupo y para protegerlo

contra posibles fallos en el funcionamiento.

Ilustración 4. Grupo electrógeno Caterpillar

Fuente: Archivo del autor

Interruptor automático de salida. Para proteger al alternador, se suministra

un interruptor automático de salida adecuado para el modelo y régimen de salida

del Grupo Electrógeno con control manual. Para grupos Electrógenos con control

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15

automático se protege el alternador mediante contactores adecuados para el

modelo adecuado y régimen de salida.

Para la regulación automática de la velocidad del motor se emplean una

tarjeta electrónica de control para la señal de entrada pick-up y salida del

actuador. El pick-up es un dispositivo magnético que se instala justo en el

engranaje situado en el volante del motor. El pick-up detecta la velocidad del

motor, produce una salida de voltaje debido al movimiento del engranaje que se

mueve a través del campo magnético de la punta del pick-up. El actuador sirve

para controlar la velocidad del motor en condiciones de carga. Cuando la carga es

muy elevada la velocidad del motor debe aumentar para proporcionar la potencia

requerida y, cuando la carga es baja, la velocidad disminuye, es decir, el

fundamento del actuador es controlar de forma automática el régimen de velocidad

del motor sin aceleraciones bruscas, generando la potencia del motor de forma

continua. Normalmente el actuador se acopla al dispositivo de entrada del fuel-oil

del motor.

2.2.5 Sistema

Según Wikipedia (2006), “Es una entidad material formada por partes

organizadas, sus componentes, que interactúan entre sí de manera que las

propiedades del conjunto, sin contradecirlas, no pueden deducirse por completo

de las propiedades de las partes”.

Según Ogata (2003), “Un sistema es una combinación de componentes

que actúan juntos y realizan un objetivo determinado. Un sistema no

necesariamente esta limitado a los sistemas físicos… ”.

De acuerdo a las definiciones anteriormente planteadas se puede concluir

que un sistema no es más que un conjunto de componentes organizados de tal

forma que interactúen entre sí, con la finalidad de lograr un objetivo. Esta

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definición puede aplicarse a muchas ramas, tales como: Filosofía, Matemática,

Economía, etc.

2.2.6 Sistema de control

En el área industrial un sistema de control está definido por un conjunto de

componentes combinados entre sí, los cuales son capaces de regular su conducta

o la del sistema, para de esta forma obtener la respuesta deseada. Existen

diferentes tipos sistemas de control los cuales pueden dividirse en:

1. Sistemas de control realimentados o a lazo cerrado: Estos sistemas

mantienen una relación entrada vs salida, y utilizan esta diferencia

como medio de control. (ver Ilustración 5). Dichos sistemas son

usados para conseguir un control más exacto, la señal a ser

controlada debe ser realimentada y comparada con la entrada de

referencia del sistema, y ser enviada una señal actuante la cual será

proporcional a la diferencia existente entre la entrada y la salida a

través del sistema para así corregir el error.

Ilustración 5. Sistema de control a lazo cerrado.

Fuente: El Autor

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Hostetter, Gene (1990), presentan ventajas a los sistemas de control

realimentados de las cuales se extrae lo siguiente:

Pequeña Sensibilidad a los cambios. Los diferentes sistemas pueden

ser diseñados para tratar de obtener error cero, a pesar de los cambios

en la planta.

Incremento en la rapidez de respuesta y anchura de banda. La

retroalimentación puede utilizarse para incrementar la gama de

frecuencias sobre la cual un sistema responde y hacer que responda

más satisfactoriamente a las necesidades propuestas.

Incremento en la exactitud. El sistema a lazo cerrado se puede diseñar

para llevar a cero el error entre las respuestas deseada y la medida.

Reducidos efectos de las perturbaciones. Se pueden atenuar

notablemente los efectos de perturbaciones al sistema.

2. Sistemas de control a lazo abierto: La salida del sistema no

proporciona efecto sobre la acción de control. (ver ilustración 6).

Los componentes de un sistema de control no realimentado se

pueden dividir en: Controlador y los Procesos Controlados.

Ogata, Katsuhiko (2005), En los sistemas a lazo abierto, la salida

no se compara con la entrada de referencia, a cada entrada de

referencia le corresponde una condición de operación fija, como

resultado la precisión del sistema depende de la calibración. Ante la

presencia de perturbaciones, un sistema de control a lazo abierto no

realiza la tarea deseada

Rodríguez, Daniel (1995), afirma que los sistemas de control de

lazo abierto son muy utilizados en aplicaciones no críticas, esto

gracias a su simplicidad y economía.

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18

Ilustración 6. Sistema de control a lazo abierto.

Fuente: Kuo, Benjamín C. Automatic Control System.

2.2.7 Automatización

La automatización es un conjunto de técnicas cuyo objetivo primordial es el

control de maquinarias sin la intervención humana.

Actualmente se han reconocido bases científicas y conceptuales que definen

la automatización como una ciencia con fundamentos bien definidos. En cuanto a

este planteamiento Borrel, Máximo y otros (1995), expresan:

...En todas las aplicaciones de la automatización

puede reconocerse no solo el interés en definir y estudiar los

medios para llevar a cabo transformaciones de energía, sino

también las modalidades según las cuales dichas

transformaciones han de cumplirse. En otros términos, no es

importante, a fines de la automatización, la estructura intima

de las máquinas, ya sean motoras u operadoras, sino más

bien el estudio de las leyes exteriores, de la organización y

de los encadenamientos mutuos que han de cumplirse entre

ellas o entre sus partes. (p 366).

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Por lo anteriormente expuesto, puede definirse que la automatización, como

ciencia, estudia las leyes que regulan el intercambio de información, entre las

partes que conforman un sistema.

López, G (2006), expresa:

La automatización hoy en día es más requerida que

nunca para que una industria mantenga la competitividad,

los niveles de producción y los estándares de calidad

exigidos en los mercados internos y externos. Gran cantidad

de maquinaria y equipos de funcionamiento en las distintas

industrias latinoamericanas carecen de la tecnología

apropiada para producir en forma eficiente. La adquisición

de modernos equipos representa altas inversiones que no

siempre son adecuadas o indispensables.

2.2.8 Dispositivos de medición

Con respecto a los dispositivos de medición Maloney (1997), expresa:

Todo el control industrial depende de la capacidad de

medir con exactitud y rapidez el valor de la variable

controlada. De modo general, se ha encontrado que la mejor

manera de medir el valor de una variable controlada es

convertirla en una señal eléctrica de algún tipo y detectar la

señal eléctrica con un dispositivo eléctrico de medición. (p.

337).

Estos dispositivos son sumamente necesarios, ya que, son los encargados

de transformar una señal física de cualquier tipo en una señal eléctrica, la cual es

mucho más fácil de manejar.

Page 34: República Bolivariana de Venezuela la maquinaria y en especial por haberme dejado disponer de la planta eléctrica marca Caterpillar la cual es el centro de experimento en este trabajo

20

2.2.9 Elementos de mando y señalización

Conforman el conjunto de elementos que deben introducirse para señalizar

cada uno de los estados que tiene una máquina, y de los mecanismos que se

encargan de enviar señales de control a la máquina.

Entre estos se tienen:

Elementos de retención:

Son empleados generalmente para generar la señal de inicio del

sistema, o de un posible paro momentáneo o de emergencia. El

dispositivo de este tipo más común es el Pulsador. (Ilustración 7).

Ilustración 7. Pulsador industrial

Fuente: biltron

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21

Interruptores mecánicos de final de carrera:

Estos interruptores son capaces de detectar la presencia o la

ausencia de cualquier elemento, mediante el contacto entre un

interruptor situado en el mismo y el elemento a controlar. (Ilustración

8).

Ilustración 8. Relay final de carrera

Fuente: Blackthunder

Contactores:

Estos dispositivos eléctricos son capaces de manejar señales

de encendido y apagado. Están formados por una bobina y una serie

de contactos (abiertos o cerrados dependiendo del tipo de

configuración). Su principio de funcionamiento se basa en inducir

una corriente a través de la bobina, la cual a su vez, generará un

campo magnético, haciendo conmutar los contactos. Se utilizan para

regular secuencias lógicas con cargas de alta impedancia y sistemas

de alta potencia. (Ilustración 9).

Page 36: República Bolivariana de Venezuela la maquinaria y en especial por haberme dejado disponer de la planta eléctrica marca Caterpillar la cual es el centro de experimento en este trabajo

22

Ilustración 9. Contactor de cuatro contactos

Fuente: thermaldevices

2.2.10 Motores Diesel

El motor diesel es un motor térmico de combustión interna en el cual el

encendido se logra por la temperatura elevada que produce la compresión

del aire en el interior del cilindro.

Un motor diesel funciona mediante la ignición del combustible al ser

inyectado en una cámara de combustión que contiene aire a una

temperatura superior a la temperatura de auto combustión, sin necesidad

de chispa. La temperatura que inicia la combustión procede de la elevación

de la presión que se produce en el segundo tiempo que es la compresión.

El combustible se inyecta en la parte superior de la cámara de compresión

a gran presión, de forma que se atomiza y se mezcla con el aire a alta

temperatura y presión. Como resultado, la mezcla se quema muy

rápidamente. Esta combustión ocasiona que el gas contenido en la cámara

se expanda, impulsando el pistón hacia abajo. La biela transmite este

movimiento al cigüeñal, al que hace girar, transformando el movimiento

lineal del pistón en un movimiento de rotación, en la ilustración 10 se puede

ver el motor Diesel internamente.

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23

Ilustración 10. Motor Diesel de cuatro tiempos

Fuente: Club Volkswagen Polo de España

2.3 Términos Básicos

A

AC Corriente alterna es la corriente eléctrica que varia su

magnitud y sentido cíclicamente.1

C

Corriente Según Wikipedia (2006), Es el flujo de portadores de carga

eléctrica, normalmente a través de un cable metálico o

1 El autor.

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24

cualquier otro conductor eléctrico, debido a la diferencia de

potencial creada por un generador de corriente.

Corriente Alterna Según Wikipedia(2007), Es la corriente eléctrica en la

que su magnitud y sentido cambian cíclicamente.

F

F.E.M. Fuerza electro motriz es toda energía capaz de mantener una

Diferencia de potencial entre dos puntos de un circuito

abierto.2

Fusible Según Wikipedia (2006), Es un dispositivo, constituido por un

hilo o lámina de un metal o aleación de bajo punto de fusión,

que se intercala en un punto determinado de una instalación

eléctrica para que se funda, por Efecto Joule, cuando la

intensidad de corriente supere, por un cortocircuito o un

exceso de carga, un determinado valor que pudiera hacer

peligrar la integridad de los conductores de la instalación con

el consiguiente riesgo de incendio o destrucción de otros

elementos.

M

Microprocesador: Según Maloney (1997). Es un circuito integrado que

trae las instrucciones de programa, las decodifica, y las

ejecuta.

P

Planta Según Ogata (2003). Una planta puede ser una parte de un

equipo, tal vez un conjunto de elementos de una máquina que

funcionan juntos, y cuyo objetivo es efectuar una operación

particular.

2 Wikipedia, Fuerza electro motriz.

Page 39: República Bolivariana de Venezuela la maquinaria y en especial por haberme dejado disponer de la planta eléctrica marca Caterpillar la cual es el centro de experimento en este trabajo

25

K

KVA. Kilo voltios amperios y es la potencia aparente. Se utiliza

principalmente para determinar la capacidad de los equipos y

cables de alimentación a una carga eléctrica3.

R

Relé Según Wikipedia (2006), Un relé es una bobina

electromagnética con par de contactos que se abren o cierran

dependiendo de la configuración.

RPM Revoluciones por minuto, es la cantidad de vueltas que da un

objeto por minuto4.

V

Voltaje Es la diferencia de potencial que existe entre dos terminales5.

3 El autor.

4 Id.

5 Id.

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26

2.4 Sistema de variables

2.4.1 Cuadro de Variables

Tabla 1. Cuadro de Variables

Objetivo Variable Dimensión Indicador Subindicador Fuente

Técnica de

Recolección

De datos

Indagar los

actuales

sistemas ya

existentes en

el mercado.

Sistemas ya

existentes en el

mercado.

Estudio de mercado.

Tecnologías,

marcas,

presupuestos.

Documental.

Fichas

técnicas e

Internet

Investigar la

teoría básica

de los

sistemas

trifásicos,

electrónicos y

micro

controladores.

Teoría de sistemas

trifásicos,

electrónicos y de

micro

controladores.

Sistemas trifásicos.

Generadores

Documental. Libros y

datasheet.

Corrientes Amp.

Voltajes V.

Factor de potencia Fp

Electrónica.

Op amp.

ICs.

Datasheet.

Micro controladores Datasheet.

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27

Objetivo Variable Dimensión Indicador Subindicador Fuente

Técnica de

Recolección

De datos

Diseñar y

selección de

los

componentes

de los

circuitos de

regulación de

voltaje,

gobernador y

supervisor.

Parámetros de los

circuitos de regulación de

voltaje, gobernador y

supervisor.

Diagrama en

bloque.

Funcionamiento

básico.

Documental.

Libros,

datasheet,

Internet.

Cálculos.

Thevenin.

Norton.

Voltajes. V.

Corrientes. Amp.

Comportamiento. Funcionamiento

deseado.

Diseñar la

programación

del micro

controlador.

Programación del micro

controlador. Código.

Entrada.

Documental. Datasheet.

Salida. Campo. MPlab IDE.

Voltajes. V.

Corrientes. Amp.

Page 42: República Bolivariana de Venezuela la maquinaria y en especial por haberme dejado disponer de la planta eléctrica marca Caterpillar la cual es el centro de experimento en este trabajo

28

Objetivo Variable Dimensión Indicador Subindicador Fuente

Técnica de

Recolección

De datos

Construir el

regulador

de voltaje,

gobernador

y

supervisor.

Etapas construcción de

regulador de voltaje,

gobernador y supervisor.

Etapa de

alimentación.

20 Voltios DC. V.

Campo.

Observación

y

experiencia.

15 Voltios DC. V.

05 Voltios DC. V.

Etapa de control.

Frecuencias. Fr.

Voltajes. V.

Corrientes. Amp.

Etapa de potencia. 300 Watts. W.

Probar de

los

circuitos.

Tipos de prueba.

Motor. RPM.

Campo. Medición

Generador. Voltaje de salida. V. 3θ

Grupo electrógeno.

Arranque.

Prendido.

Apagado.

Tiempos.

En operación. Entrada de

señales.

Parada. Apagado

general.

Implantar. Implantar. Normas ISO.

Documental. Fichas

técnicas. Análisis de costos. Venta.

Fuente: Autor.

Page 43: República Bolivariana de Venezuela la maquinaria y en especial por haberme dejado disponer de la planta eléctrica marca Caterpillar la cual es el centro de experimento en este trabajo

29

CAPITULO III

Marco Metodológico

3.1 Tipo de investigación

La presente tesis es una investigación de tipo proyectiva, más

específicamente de proyecto factible, ya que se quiere proponer una solución a

una situación determinada, con el diseño o la creación de algo.

Las investigaciones proyectivas son “Todas aquellas investigaciones que

conducen a inventos, programas, diseños o creaciones dirigidas a cubrir una

delimitada necesidad.”6

La Universidad Pedagógica Experimental Libertador, en el Manual de

Trabajo de Grado de Especialización y Maestría y Tesis Doctorales (1998),

expresa:

El Proyecto Factible consiste en la investigación,

elaboración y desarrollo de una propuesta de un modelo

operativo viable para solucionar problemas, requerimientos o

necesidades de organizaciones o grupos sociales, puede

referirse a la formulación de políticas, programas, tecnologías,

métodos o procesos. El proyecto debe tener apoyo en una

investigación de tipo documental, de campo o un diseño que

incluya ambas modalidades. (p.7).

Este proyecto de investigación es del tipo proyecto factible por que hay que

diseñar y crear algunos dispositivos, como son los circuitos de control para la

6 Hurtado. J. (1998), (Obtenido de Metodología de la Investigación Holistica.)

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30

planta eléctrica y de ese modo encontrar una solución para la empresa

Corporación Labex C.A.

3.2 Diseño de la investigación

La presente investigación utiliza dos tipos de diseño, uno de ellos es el

documental ya que se basa en la obtención de materiales impresos y otros tipos

de documentos escritos. El otro tipo de diseño que utiliza la presente investigación

es la de campo, ya que mucha información se va a recoger de fuentes que se

encuentran en constante cambio y en un contexto natural.

“En el proceso de investigación se tienen dos tipos principales, uno es el

diseño de campo y el otro es el diseño bibliográfico.”7

La Universidad Pedagógica Experimental Libertador (UPEL), en el Manual

de Trabajo de Grado de Especialización y Maestría y Tesis Doctorales (1998),

expresa:

Se entiende por investigación de campo, el análisis

sistemático de problemas en la realidad, con el propósito bien

sea de describirlo, interpretarlo, entender su naturaleza y

factores constituyentes, explicar sus causas y efecto, o predecir

su ocurrencia, haciendo uso de métodos característicos de

cualquiera de los paradigmas o enfoques de investigación

conocidos o en desarrollo. Los datos de interés son recogidos

en forma directa de la realidad; en este sentido se trata de

investigaciones a partir de datos originales o primarios. (p.5).

En correspondencia con el tipo de investigación, Hernández Sampieri,

Roberto y otros (1991), aseveran que “el diseño señala al investigador lo que debe

7 Sampieri, Fernandez y Batista (1992) (Obtenido de: metodología de la investigación)

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31

hacer para alcanzar sus objetivos de estudio, contestar las interrogantes que se ha

planteado y analizar la certeza de la (s) hipótesis formuladas en un contexto en

particular”. (p.108).

Fundamentándose en lo expuesto anteriormente, si se estudia con

detenimiento los objetivos planteados y las características del problema objeto de

estudio, puede establecerse que el presente Trabajo de Grado corresponde a una

investigación de carácter mixta, la cual está compuesta por una investigación

documental, ya que se contempla el estudio descriptivo que permite obtener la

recopilación de datos relevantes y necesarios a fin de permitir llegar a un análisis,

y una investigación de campo para la recolección de datos que deben ser

obtenidos de forma directa de la realidad.

El diseño documental en el presente trabajo de investigación se utiliza

porque hay que buscar información de posibles documentos relacionados con el

tema investigado del cual saldrán los objetivos específicos “Indagar sobre los

actuales sistemas de control ya existentes en el mercado”.

El diseño de campo se utilizo porque existe la necesidad de diseñar los

diferentes circuitos propuestos, y luego de diseñarlos hay que construirlos y

verificar sus resultados, esta parte se complementa con los objetivos específicos,

“Construir el regulador de voltaje, gobernador y supervisor”, “Probar los circuitos” e

“Implantar”.

3.3 Población y Muestra

Una vez que se define el grupo al cual va dirigido el sistema de control del

grupo electrógeno, se procede a definir al área de aplicación del estudio, la cual

valida el proyecto a realizar.

Page 46: República Bolivariana de Venezuela la maquinaria y en especial por haberme dejado disponer de la planta eléctrica marca Caterpillar la cual es el centro de experimento en este trabajo

32

Antes de explicar la selección de la población y la muestra, es importante

conocer los conceptos básicos de éstos términos.

De acuerdo con lo expresado por Hernández, Fernández y Baptista, la

población se refiere al conjunto para el cual serán válidas las conclusiones que se

obtengan: a los elementos o unidades (personas, instituciones, o cosas) a las

cuales se refiere la investigación, y la muestra es un subconjunto representativo

de un universo o población

Para Hernández, Fernández y Baptista las poblaciones que se pueden

estudiar son muy diversas. Este autor clasifica las poblaciones en dos tipos:

Finitas, cuando está estructurada por un número limitado de elementos e Infinita,

cuando la población es muy grande y no se conocen límites precisos de éstas. De

acuerdo con estos autores las poblaciones suelen ser muy numerosas, por lo

tanto se hace necesario recurrir al procedimiento de muestreo y define una

muestra, como una parte de la población a estudiar, mediante la cual se

busca conocer de manera aproximada las características propias de una

determinada población.

3.3.1 Población

“La población o universo de estudio se refiere al conjunto para el cual son

válidas las conclusiones que se obtengan: a los elementos o unidades”8. En

términos generales se puede expresar que la población es la totalidad del

fenómeno a estudiar, donde las unidades de la población poseen una

característica común, la cual es el objeto de estudio y da origen a los datos de la

investigación.

8 Sampieri, Fernandez y Batista (1992) (Obtenido de: metodología de la investigación)

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33

En la presente investigación las unidades de análisis objeto de observación

o estudio, será un grupo de expertos en el área de repuestos para grupos

electrógenos, la búsqueda de estos expertos se hará por la guía telefónica de

paginas amarillas del año 2005, con un total de 32 empresas en todo el país.

Todas estas empresas constituyen la población o universo de estudio para

la investigación planteada, para la cual se generalizan los resultados.

Se decidió tomar esta población ya que, el sistema propuesto en esta

investigación, solo lo conocen las empresas que se dedican a la venta y

mantenimiento de plantas eléctricas.

El universo objeto de estudio, constituye una población finita, en la medida

que ésta constituida por un determinado número de elementos que con relación a

este estudio, está limitada a 32 unidades o empresas.

3.3.2 Muestra

La muestra se define como:

Un subgrupo de la población que debe ser reflejo fiel y

representación de la misma, se toma con la finalidad de

estudiar sus principales características y su tamaño

dependerá de la precisión con que el investigador desee

estimar el parámetro de la población en un nivel particular

de confianza.9

Por las características que reviste el presente estudio, a partir de la muestra

seleccionada, se hizo un muestreo no probabilístico. Se entiende como no

9 UPEL (1998) (Obtenido de: Metodología de la investigación).

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34

probabilístico a, “un procedimiento de selección en el que se desconoce la

probabilidad que tienen los elementos de la población para integrar la muestra”10.

El tipo de muestreo no probabilístico que se va a emplear, va a ser un

muestreo intencional u opinático. El muestreo intencional se define como: “los

elementos son escogidos con base en criterios o juicios preestablecidos por el

investigador”.11

Se escogió el muestreo no probabilístico del tipo intencional en el presente

trabajo, porque las personas que conocen sobre el control, manipulación y

mantenimiento de plantas eléctricas tienen que ser estudiadas y preparadas en

ésta materia, ya que no se podría hacer un estudio probabilístico porque cuando le

preguntemos a alguna persona escogida al azar, no va a saber dar una repuesta

adecuada al nivel exigido.

Una vez determinada la población o universo a estudiar, se seleccionó el

tipo de muestra, la cual es una muestra representativa y se va a tomar a través de

investigaciones estadísticas por medio del estudio de fuentes directas.

Para determinar el tamaño de la muestra a estudiar, se tomó en cuenta

la siguiente ecuación 1:

Ecuación 1. Tamaño de la muestra.

n = (N. Z². p. q) / ((N-1). E2 + Z². p. q)

Fuente: Arias, Fidias. (2006). (Obtenido de: El Proyecto de Investigación)

Donde:

n= Tamaño de la población

N= Total de elementos que integran la población.

Z2= Zeta critica: Valor determinado por el nivel de confianza.

10

Arias, Fidias. (2006) (Obtenido de: El Proyecto de Investigación). 11

Arias Fidias (2006) (Obtenido de: El proyecto de investigación).

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35

S= Desviación Standard (típica 15%)

e= Error muestral (típico 5%)

p= Proporción de elementos que presentan la característica (típico 50%)

q= Proporción de elementos que no presentan la característica (típico 50%)

En el caso de estudio de este Proyecto de Tesis los datos son los

siguientes:

N= 32 Empresas

Z = 1,96 ~ 2 (95% confiabilidad)

e = 5 % = 0,05

p = 50 % = 0,5

q = 50% = 0,5

n = ?

n = (N. Z². p. q) / ((N-1). E2 + Z². p. q)

32 x (1,96)² x 0,5 x 0,5

_______________________________

(32 -1) x 0,0025 + (1,96)² x (0,5) x (0,5)

n = 12 empresas aprox.

3.3.3 Recolección de datos

Según Hernández, Fernández y Baptista (1998) los instrumentos son

formularios elaborados para registrar la información obtenida durante el proceso

de recolección, los más conocidos son: instrumentos de observación, listas de

control, test psicológicos, ficha de entrevista y cuestionarios. Las técnicas

constituyen un conjunto de procedimientos que se utilizan durante el proceso de

recolección de datos

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36

La aplicación de las técnicas de recolección es lo que conduce a la

obtención de información, “…la cual debe ser guardada en un medio material de

manera que los datos puedan ser recuperados, procesados, analizados e

interpretados posteriormente”.12 A este soporte de la recolección de datos se le

denomina instrumento y el mismo es cualquier recurso o dispositivo, que se utiliza

para obtener, registrar o almacenar información. La técnica e instrumento

empleado en esta Tesis de Grado para la recolección de datos es la encuesta.

12

Arias, F. (2006). (Obtenido de: El proyecto de Investigación)

Page 51: República Bolivariana de Venezuela la maquinaria y en especial por haberme dejado disponer de la planta eléctrica marca Caterpillar la cual es el centro de experimento en este trabajo

37

3.3.3.1 Encuesta

“Es una técnica que pretende obtener información que suministra un grupo

o muestra de sujetos acerca de sí mismos, o en relación con un tema en

particular”13.

La encuesta puede ser oral o escrita. La oral se caracteriza por ser un

interrogatorio personalmente o por vía telefónica. Este tipo de encuesta es poco

profunda, pero de gran alcance porque son preguntas muy objetivas con respecto

al tipo de estudio a realizar.

Esta modalidad utiliza como instrumento una tarjeta con las preguntas y sus

respectivas opciones de respuesta, la cual siempre es llenada por el encuestador,

a diferencia de la encuesta escrita que “…se realiza a través de un cuestionario

autoadministrado,…., que siempre es respondido de forma escrita por el

encuestado”14. La encuesta escrita es la que se realiza mediante un cuestionario.

En este proyecto de investigación se utilizó una encuesta escrita con la

finalidad de justificar y verificar la importancia de un trabajo de investigación como

este.

3.3.4. Técnicas de procesamiento y análisis de datos.

Una vez seleccionadas las técnicas e instrumentos de recolección de datos,

es necesario establecer un conjunto de operaciones o lineamientos, que permitan

analizar e interpretar los resultados obtenidos, con el fin de organizarlos y dar

respuesta a los objetivos planteados en el trabajo de investigación.

13

Arias, F. (2006). (Obtenido de: El proyecto de Investigación) 14

Arias, F. (2006). (Obtenido de: El proyecto de Investigación)

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38

Ballestrini, M. (2001) asevera que:

“En la etapa de Análisis e Interpretación de los

Resultados, se introducirán los criterios que orientaran los

procesos de codificación y tabulación de los datos; sus

técnicas de presentación; el análisis estadístico de los

mismos…. “ (p.171)

Los procesos de codificación y tabulación mencionados por el autor

anteriormente citado, comprenden lo que se denomina “Procesamiento de datos”,

el cual no es más que la forma como se clasificará la información en la

investigación, con respecto a las variables objeto de estudio.

La codificación comprende el proceso en el que los datos son

transformados en símbolos, por lo general numéricos, lo que permite

categorizarlos, para posteriormente ser tabulados. El proceso de tabulación esta

relacionado con los procedimientos técnicos en el análisis estadístico de los datos.

En el caso de este Trabajo de Grado toda la información obtenida será

codificada y posteriormente tabulada para poder ser sometida a comparaciones y

un profundo análisis mediante la elaboración de tablas y gráficas, las cuales

permitan al autor interpretar y lograr conclusiones a través de los resultados

obtenidos.

En cuanto al presente Trabajo de Grado los resultados obtenidos pueden

apreciarse a continuación (ver Tabla 2):

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Tabla 2. Resultados de la encuesta

Preguntas Opciones Empresas Porcentaje

1. Los repuestos que se venden

en su mayoría son:

Originales 8 67%

Otros

fabricantes 4 33%

2. Los repuestos no originales son

fabricados en:

Venezuela 0 0%

Otros 12 100%

3. Si en Venezuela se fabricaran

gobernadores de RPM, a sus

clientes les gustaría comprarlo.

SI 6 50%

NO 6 50%

4. Si en Venezuela se fabricaran

supervisores, a sus clientes les

gustaría comprarlo.

SI 4 33%

NO 8 67%

5. Si en Venezuela se fabricaran

reguladores de voltaje para el

control de la tensión, a sus

clientes les gustaría comprarlo.

SI 10 83%

NO 2 17%

Fuente: El Autor.

A continuación se presenta un análisis detallado pregunta por pregunta de

los resultados obtenidos:

Pregunta 1. Los repuestos que se venden en su mayoría son:

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40

En esta pregunta se busca conocer cuales son las tendencias de los

compradores de repuestos para las plantas eléctricas, en la elección de equipos

originales o de otras marcas diferentes a la que trajo originalmente el equipo.

Ocho (8) de los encuestados expuso que compran equipos de reemplazo

originales, mientras que cuatro (4) de los encuestados expuso que no tienen

problema de comprar equipos de reemplazo no originales. A continuación se

puede ver el porcentaje de cada grupo en la ilustración 11.

Ilustración 11. Resultados de la pregunta 1 de la encuesta aplicada.

Fuente: El Autor.

Pregunta 2. Los repuestos no originales son fabricados en:

En esta pregunta se busca saber cual es la procedencia de fabricación de

los equipos no originales, con esto se quiere saber que tanta competencia y

probabilidades de éxito se tiene en el mercado nacional.

Doce (12) de los encuestados respondieron que todos los equipos son de

origen extranjero. Ver ilustración 12.

Originales 67%

Diferente fabricante

33%

Equipos originales o de diferentes fabricantes

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41

Ilustración 12. Resultados de la pregunta 2 de la encuesta aplicada.

Fuente: El Autor.

Pregunta 3. Si en Venezuela se fabricaran gobernadores de RPM. A sus clientes

les gustaría comprarlo?

Se busca conocer la receptividad que tiene los compradores hacia un

producto elaborado en Venezuela.

La mitad de los encuestados respondió afirmativamente a esta pregunta

mientras que la otra mitad respondió negativamente. Ver ilustración 13.

Extranjero 100%

Nacional 0%

Origen de fabricacion

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42

Ilustración 13. Resultados de la pregunta 3 de la encuesta aplicada.

Fuente: El Autor.

Pregunta 4. Si en Venezuela se fabricaran supervisores, a sus clientes les gustaría

comprarlo?

Se busca conocer la receptividad que tiene los compradores hacia un

producto elaborado en Venezuela.

Ocho (8) de los encuestados respondieron que prefieren comprar

supervisores extranjeros y cuatro (4) respondieron que si comprarían

supervisores nacionales. Ver ilustración 14.

SI 50%

NO 50%

Receptividad a gobernadores nacionales

Page 57: República Bolivariana de Venezuela la maquinaria y en especial por haberme dejado disponer de la planta eléctrica marca Caterpillar la cual es el centro de experimento en este trabajo

43

Ilustración 14. Resultados de la pregunta 4 de la encuesta aplicada.

Fuente: El Autor.

Pregunta 5. Si en Venezuela se fabricaran reguladores de voltaje para el controlar

la tensión a sus clientes les gustaría comprarlo.

Se busca conocer la receptividad que tiene los compradores hacia un

producto elaborado en Venezuela.

Diez (10) de los encuestados respondieron, que no tienen ningún problema

de comprar reguladores de voltaje fabricados en Venezuela, mientras que dos (2)

de los encuestados prefieren comprar estos equipos en fabricación extranjera. Ver

ilustración 15.

SI 33%

NO 67%

Receptividad a supervisores nacionales

Page 58: República Bolivariana de Venezuela la maquinaria y en especial por haberme dejado disponer de la planta eléctrica marca Caterpillar la cual es el centro de experimento en este trabajo

44

Ilustración 15. Resultados de la pregunta 5 de la encuesta aplicada.

Fuente: El Autor.

Para concluir con los resultados obtenidos en esta encuesta, se puede decir

que en el mercado nacional no existen empresas que fabriquen los equipos

anteriormente mencionados, aun así, los posibles compradores de los productos

prefieren comprar equipos de fabricación extranjera, ya que, los nacionales no les

dan suficiente confianza, a menos de que la empresa fabricante nacional tenga

servicio técnico y garantía de sus productos.

SI 83%

NO 17%

Receptividad a reguladores de voltaje nacionales

Page 59: República Bolivariana de Venezuela la maquinaria y en especial por haberme dejado disponer de la planta eléctrica marca Caterpillar la cual es el centro de experimento en este trabajo

45

CAPITULO IV

Sistema propuesto

4.1 Diagrama en bloque

En las ilustraciones 16, 17 y 18 se pueden observar los diagramas en

bloque de los circuitos propuestos, en ellos hay líneas de flujo, que se encargan

de mostrarnos el sentido en que fluye la corriente. Las líneas tienen diferentes

colores a fin de identificarlas fácilmente, a continuación se indicara que

características tiene cada color.

Amarillo: Voltaje de 24,3 voltios y salen de la batería.

Naranja: Son cables de alimentación de los reguladores de voltaje

Marrón: Son cables que aportan información digital.

Azul: Son cables analógicos de corrientes medias.

Verde: Son cables que aportan información analógica.

Rojo: Líneas trifásicas que salen del generador.

4.1.1 Gobernador

Para el diagrama en bloque del gobernador en la ilustración 16, se tiene un

primer cuadro que son dos fuentes de alimentación una de ellas es de 5 voltios y

surte al controlador del servo motor y al servo motor, tienen una capacidad de 3

amperios. La fuente de 15 voltios alimenta al resto del circuito. El magnética pick

up es un sensor magnético que se encarga de testear los dientes que se

encuentran en el volante del motor y manda la señal en forma de pulsos. El

conversor de velocidad D/A detecta los pulsos provenientes del magnetic pick up y

los transforma en una señal DC. En los comparadores 1, 2 y 3 se recoge la señal

DC. del conversor de velocidad D/A y los compara con una señal de referencia,

para cada comparador la señal de referencia es diferente dependiendo de la

Page 60: República Bolivariana de Venezuela la maquinaria y en especial por haberme dejado disponer de la planta eléctrica marca Caterpillar la cual es el centro de experimento en este trabajo

46

necesidad particular de cada uno, en el comparador 1 la salida está conectada al

controlador del servo motor, este es un oscilador controlado por voltaje que

modifica el ancho del pulso, la salida de este está conectada al servo motor que se

acopla a la bomba de inyección de gasolina del motor. En el comparador 2 se

controla que la velocidad del motor no sea menor de la establecida, su salida esta

acoplada a tiempo 1 que es un circuito temporizador por nivel de voltaje que se

conecta al comparador 4 y la compara con una señal de referencia, si la entrada

es mayor que la señal de referencia el comparador 4 manda una señal al micro

controlador y este apaga el equipo. En los comparadores 3 y 5 se hace lo mismo

que en los comparadores 2 y 4 pero controlando que la velocidad del motor no sea

excesiva.

Ilustración 16. Gobernador

Fuente: Autor.

Fuente de alimentación 5V. 15V.

Magnetic Pick up.

Conversor de velocidad

D/A.

Control servo motor.

Servo motor.

Señales de referencia.

Comparador 1

Comparador 2

Comparador 3

Comparador 4

Comparador 5

Tiempo 1

Tiempo 2

1

2 3

Page 61: República Bolivariana de Venezuela la maquinaria y en especial por haberme dejado disponer de la planta eléctrica marca Caterpillar la cual es el centro de experimento en este trabajo

47

4.1.2 Regulador de voltaje

Para la ilustración 17 se puede observar un primer cuadro que dice

generador y otro que dice líneas trifásicas, esto es porque al excitar los campos

del generador se produce voltaje en las 3 fases, en realidad este seria un solo

componente pero para visualizarse mejor en el diagrama en bloque se tomarán

por separado. Una vez que hay voltaje en las líneas trifásicas se toma la muestra

de las tres líneas y se hace pasar por un filtro que lo rectifica, lo filtra y le baja el

voltaje para poder ser manejado en el comparador. En el comparador se introduce

una señal de referencia fija que sale de un regulador de voltaje de 20 voltios. La

salida del comparador entra en otro filtro que funciona como un circuito de

segundo orden en control, ya que sin él, el circuito oscilaría. Después pasa por un

amplificador y finalmente por la etapa de potencia donde se surte la corriente para

magnetizar los campos del generador.

Ilustración 17. Regulador de voltaje

Fuente: Autor

4.1.3 Supervisor

En la ilustración 18 se observa el diagrama en bloque del supervisor, El

único circuito que esta conectado a la batería directamente es este, ya que tiene

que controlar todas las funciones básicas de la planta eléctrica, tiene un regulador

de 5 voltios que alimenta a todo el circuito. Tiene dos swiches principales que son

Fuente de alimentación

20V.

Filtro Comparador Filtro

Amplificador

Potencia

Generador

Líneas trifásicas

Referencia

4

Page 62: República Bolivariana de Venezuela la maquinaria y en especial por haberme dejado disponer de la planta eléctrica marca Caterpillar la cual es el centro de experimento en este trabajo

48

para prender la planta eléctrica y otro para apagarla. El micro controlador se

encarga de activar, desactivar y tiempos en espera de los componentes externos a

el, hay un sensor de temperatura que cuando se excede la temperatura del motor

manda una señal al micro controlador haciendo que se apague la planta eléctrica,

también hay otro sensor que es el de presión de aceite, si la presión no es

suficiente manda una señal al micro controlador y este apaga la planta eléctrica. El

micro controlador para poder controlar los componentes externos que consumen

mucha corriente, lo hace por medio de unos relés. El pre calentado se hace para

calentar los cilindros antes de que se inyecte combustible de lo contrario no hay

ignición, por falta de temperatura en los cilindros. El motor de arranque es un

motor eléctrico que gira el cigüeñal del motor haciendo que el combustible arda

dentro de los cilindros a causa de la compresión del aire y el combustible,

haciendo que el motor gire a causa de una serie de explosiones en cadena en

cada cilindro. El Solenoide de apagado se utiliza para cortar el suministro de

combustible y de esa manera apagar el motor. Finalmente solo nos queda hablar

del contactor, este es un contactor trifásico que se coloca entre el generador y el

tablero de distribución eléctrica. El se activa cuando el voltaje de las líneas este

estabilizado y se desactiva con cualquier indicio de problemas en la planta

eléctrica.

Page 63: República Bolivariana de Venezuela la maquinaria y en especial por haberme dejado disponer de la planta eléctrica marca Caterpillar la cual es el centro de experimento en este trabajo

49

Ilustración 18. Supervisor

Fuente: Autor

4.2 Actuales sistemas de control ya existentes en el mercado

4.2.1 Gobernadores

En la actualidad existen dos (2) tipos fundamentales de gobernadores de

RPM para motores, uno de ellos son los gobernadores mecánicos y los otros son

gobernadores electrónicos.

4.2.1.1 Gobernadores mecánicos

Funcionan acoplándose directamente con los engranajes internos del

motor. En el momento que el motor esta en funcionamiento estos engranajes giran

haciendo que un péndulo se eleve o descienda a medida que encuentra mayor o

menor fuerza centrifuga, en el momento en que el péndulo empieza a descender

una perilla gira en sentido de aceleración. Si el péndulo en vez de descender

asciende, la perilla girara en el sentido opuesto o sea el de desaceleración. En la

Prender Apagar

Batería

Fuente 5V.

Temperatura

Presión aceite

Micro controlador

Relees

Pre calentado Solenoide

de apagado Motor de arranque

Contactor

1 2

3 4

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50

ilustración 19, se muestra un gobernador mecánico y en la ilustración 20 se

muestra un péndulo de aceleración.

Ilustración 19. Gobernador mecánico.

Fuente: MRS

Ilustración 20. Péndulo de aceleración.

Fuente: Railway.

Page 65: República Bolivariana de Venezuela la maquinaria y en especial por haberme dejado disponer de la planta eléctrica marca Caterpillar la cual es el centro de experimento en este trabajo

51

Así se controlan la mayoría de las plantas eléctricas más antiguas, pero aun

así la respuesta de estos equipos es muy buena.

La principal causa de que estos equipos no tengan mayor éxito, es que

cada gobernador mecánico esta adaptado para un único motor, haciendo muy

difícil y caro la producción de estos equipos para todas las marcas y modelos de

motores.

4.2.1.2 Gobernadores electrónicos

Los gobernadores electrónicos son los más utilizados ya que su adaptación

a los motores es más fácil y la configuración de los mismos muy sencilla ya que

con girar un potenciómetro y mover unos suiches ya esta configurado para

funcionar con el motor. En la ilustración 21 se muestra un gobernador electrónico.

Cada fabricante utiliza su propia tecnología para el control de los

accionadores y el testeo de las RPM. Los fabricantes de gobernadores son muy

reservados en lo que respecta a mostrar como funcionan sus tarjetas electrónicas

y componentes internos, pero lo poco que se puede ver es que cada fabricante

utiliza su propia tecnología y ninguno se parece, de la misma manera se diseñó el

gobernador de éste trabajo de investigación, todos los componentes que lleva se

escogieron uno por uno a través de una lista de integrador electronicos, que se

buscaron en el libro de componentes electrónicos de la marca NTE.

Page 66: República Bolivariana de Venezuela la maquinaria y en especial por haberme dejado disponer de la planta eléctrica marca Caterpillar la cual es el centro de experimento en este trabajo

52

Ilustración 21. Gobernador electrónico.

Referencia: EFC gobernadores.

Todos los gobernadores electrónicos utilizan un sensor para realizar la

retroalimentación que es un magnetic pikup, el cual es un sensor magnético que

se coloca en la cremallera del volante y de esa manera detecta los dientes en

movimiento, haciendo que a la salida de este sensor tenga una señal cuadrada

que aumenta o disminuye la frecuencia dependiendo de la velocidad del motor.

Esta señal pulsante del magnetic pikup que llega a la tarjeta electrónica es

convertida a una señal DC con lo cual se puede comparar con una entrada

predefinida invariable. Luego el resultado arrojado por la comparación de las dos

entradas ira a otros comparadores en los cuales se determina lo que deberá hacer

el sistema electromecánico de aceleración.

Los gobernadores electrónicos utilizan diferentes sistemas

electromecánicos, los sistemas más comunes utilizan servomotores y los demás

sistemas utilizan motores paso a paso por medio de un tornillo sin fin.

Page 67: República Bolivariana de Venezuela la maquinaria y en especial por haberme dejado disponer de la planta eléctrica marca Caterpillar la cual es el centro de experimento en este trabajo

53

4.3 Funcionamiento que deberá tener la planta eléctrica.

De primer lugar la planta eléctrica debe tener una llave de encendido o de

apagado, donde el encendido pone en funcionamiento el supervisor y se mantiene

a la espera de que se oprima el botón de encender la planta.

En el momento que se oprime el botón de encendido el supervisor activa el

relé de calentar los cilindros durante 30 segundos, esta acción se usa porque los

motores Diesel necesitan una temperatura elevada dentro de los cilindros para

que la mezcla pueda entrar en combustión.

Culminados los 30 segundos se desactiva el relé de calentar cilindros y se

revisa la entrada de exceso de temperatura, si el sensor de temperatura esta en

un nivel bajo quiere decir que la temperatura del motor esta bien de lo contrario

entra en modo fallo apagando el motor.

Luego de hacer la revisión de temperatura se activa el relé del motor de

arranque eléctrico, tarda 3 segundos activado y se vuelve a desactivar. En éste

momento el motor Diesel debe estar prendido a su mínima velocidad, pasados 10

segundos el supervisor revisa la entrada de presión de aceite, si el sensor de

presión de aceite indica una señal alta quiere decir que la presión de aceite esta

bien de lo contrario el supervisor entra en modo de falla apagando la planta.

El tiempo de espera para que el motor Diesel se caliente es de uno 30

segundos, culminado este tiempo el supervisor activa el relé que enciende el

gobernador electrónico, una vez encendido el va acelerando el motor de la planta

eléctrica hasta que alcanza las 1800 RPM y se estabiliza a los 5 segundos, de

todos modos el supervisor espera 10 segundos y revisa las entradas de sobre

velocidad y la de sobre carga, si ninguna de las 2 están activadas quiere decir que

todo va bien, de lo contrario apagaría la planta por cualquiera de las dos fallas.

Page 68: República Bolivariana de Venezuela la maquinaria y en especial por haberme dejado disponer de la planta eléctrica marca Caterpillar la cual es el centro de experimento en este trabajo

54

El siguiente paso que hace el supervisor es activar el relé que prende el

generador o lo que es igual el sistema de excitatriz. El sistema es controlado por el

regulador de voltaje, para que el sistema se estabilice y alcance los necesarios

120 voltios RMS trifásicos pasan 8 segundos, pasado este tiempo el supervisor

revisa las entradas de sobre voltaje y bajo voltaje y si todo esta bien activa el

contactor trifásico con capacidad de 225 amperios que va a la salida del

generador.

El ciclo automático concluye con la activación del contactor, desde este

punto en adelante el supervisor revisa todas las entradas anteriormente

mencionadas más la entrada de apagado una y otra vez y de ese modo el grupo

electrógeno esta protegido contra cualquier falla.

4.4 Diseño y selección de los componentes a utilizar.

En la selección de los componentes a utilizar comenzaremos con el

gobernador.

4.4.1 Componentes del gobernador

La principal función del gobernador es saber a que velocidad va el motor,

para hacer esto posible hay que obtener una señal del volante del motor la cual es

una señal cuadrada con una frecuencia variable ya que depende de la velocidad

del motor, a mayor velocidad mayor es la frecuencia y a menor velocidad pasa lo

contrario, esa señal hay que convertirla en corriente continua para que de ese

modo se pueda comparar con una señal prefijada. El componente electrónico que

se utilizo para tal fin fue un LM2907N-8 mientras que para los comparadores se

utilizaron LM741.

Page 69: República Bolivariana de Venezuela la maquinaria y en especial por haberme dejado disponer de la planta eléctrica marca Caterpillar la cual es el centro de experimento en este trabajo

55

La primera etapa fue de regulación de voltaje, como el grupo electrógeno

trabaja con un voltaje de 28 voltios cuando esta encendida y los reguladores de

voltaje modelo LM78XX solo soportan 30 voltios, se decidió protegerlos por alguna

subida de voltaje inesperado y se coloco en la entrada del circuito un transistor

NTE2345 que soporta 60 voltios de colector a emisor con una regulación en la

base del mismo por medio de un diodo Zener de 28 voltios, en el emisor del

mismo se conectaron las entradas de los reguladores de voltaje LM7805 y

LM7815.

Se utilizo un LM2907N-8 el cual se encarga de convertir la señal de el

magnetic pikup en una señal DC que varia su voltaje aumentándolo o

disminuyendo dependiendo de la frecuencia proveniente del magnetic Pikup con

otra señal fija. El sensor magnético que se coloca encima del volante del motor, la

cual tiene una cremallera de dientes metálicos y al pasar rápidamente por encima

del sensor magnético, éste en su salida genera una señal AC proporcional a la

velocidad con que pasan los dientes metálicos. La señal fija en voltaje DC, de

referencia que se le coloca al LM2907-8 determina la velocidad que debe tener el

motor Diesel.

Dos comparadores se utilizaron para controlar la sobre carga y sobre

velocidad que pudiese tener el motor, estos comparadores modelo LM324 tienen

una señal de entrada que es la señal de salida del LM2907-8 y otra señal a

comparar fija que se determina con un potenciómetro el cual lo ajusta un

operador. Se colocaron dos comparadores iguales a los anteriores que se utilizan

como temporizadores, para poderle dar un tiempo al gobernador electrónico de

estabilizar la velocidad del motor antes de que los comparadores de sobre carga y

sobre velocidad se activen.

Se utilizó un oscilador que es el LM555 y se le adaptó una configuración

para que funcionase como un modulador de ancho de pulso, la frecuencia de

Page 70: República Bolivariana de Venezuela la maquinaria y en especial por haberme dejado disponer de la planta eléctrica marca Caterpillar la cual es el centro de experimento en este trabajo

56

oscilación es de 50Hz con un pulso positivo que varia de 9 a 12 mili segundos

dependiendo del valor de voltaje que salga del comparador de velocidad de motor.

La parte electromecánica que se utilizo fue un servomotor con una potencia

de 12Kg por pulgada, los servomotores se controlan por modulación de ancho de

pulso y con frecuencia de 50Hz, el servomotor se acopló a la bomba de

combustible de la planta eléctrica para así poder controlar la velocidad del motor

aumentando o disminuyendo la cantidad de combustible que le llega a los

cilindros. La ilustración 22 muestra el diagrama en bloques del Gobernador.

Ilustración 22. Diagrama en bloques de los componentes principales

Fuente: El autor

4.4.2 Componentes del regulador de voltaje

La primera etapa fué de regulación de voltaje, se colocó una resistencia de

potencia de 2 Watt y un diodo Zener de 24 voltios para obtener a la salida del

regulador 24 voltios DC que alimenta al sistema de regulación.

El regulador de voltaje tiene que medir el voltaje de las tres fases que salen

del generador al mismo tiempo y para hacer esto posible con los comparadores

LM324 el voltaje se baja a niveles más manejables por medio de un divisor de

tensión el cual reduce el voltaje diez (10) veces para obtener unos 12 voltios AC,

luego pasa por un rectificador de voltaje y un condensador, el voltaje que sale de

esta etapa ya es DC, hay tres señales que provienen de las tres fases y para

Magnetic Pik up LM2907N-8 Comparadores LM555

Servomotor Salidas

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57

poderlas comparar se diseñó un arreglo de resistencias para que de ese modo

salga una sola señal.

La señal se vuelve a rectificar con un condensador para quitarle los posibles

ruidos que pueda tener, luego se compara con un Amplificador Operacional (Op

Amp) modelo LM324, donde tiene una señal de referencia prefijada de 12 voltios,

el Op Amp se encarga de aumentar o disminuir el voltaje de su salida

dependiendo de las dos señales de entrada y de su retroalimentación.

La siguiente etapa es la etapa de potencia donde se utilizó un transistor

MOSFET de potencia modelo NTE251, la salida de ésta etapa se acopla el

sistema excitatriz del generador. En la ilustración 23 se muestran los componentes

principales del regulador de voltaje.

Ilustración 23. Componentes del regulador de voltaje

Fuente: El autor.

4.4.3 Componentes del supervisor

La primera etapa fue de regulación de voltaje, como el grupo electrógeno

trabaja con un voltaje de 28 voltios cuando está encendida y los reguladores de

voltaje modelo LM78XX solo soportan 30 voltios, se decidió protegerlos por alguna

subida de voltaje inesperado y se colocó en la entrada del circuito un transistor

NTE2345 que soporta 60 voltios de colector a emisor con una regulación en la

Salidas del

generador

Reductores de tensión

Comparadores NTE251

Sistema excitatriz

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58

base del mismo por medio de un diodo Zener de 28 voltios, en el emisor del

mismo se conectó la entrada del regulador de voltaje LM7805.

Para poder controlar todos los procesos de la planta se usó un micro

controlador de la marca Micro Chip, específicamente el modelo PIC16F870, ya

que cuenta con 22 posibles entradas y salidas, las suficientes para controlar todo

el sistema. En la imagen N° 22 se muestra el nombre de cada pata del micro

controlador.

Ilustración 24. Micro controlador de la marca Micro Chip, modelo PIC16F870

Fuente: El autor.

Para proteger al micro controlador por sobre corriente a todas las patas que

funcionaran como salida se le colocó una resistencia de 300Ω antes que la carga y

para proteger de un exceso de voltaje en las patas que funcionaran como entrada

se colocó un diodo Zener de 5 voltios en paralelo a la pata del micro controlador y

una resistencia de 1000Ω antes que los dos componentes anteriormente

mencionados.

En las salidas que fuesen de un valor óhmico bajo se colocaron transistores

del tipo 2N2222, que a su vez van a manejar relés, estos relés están hechos para

soportar altas cargas. En la ilustración 25 se muestran los componenetes

principales del supervisor.

Page 73: República Bolivariana de Venezuela la maquinaria y en especial por haberme dejado disponer de la planta eléctrica marca Caterpillar la cual es el centro de experimento en este trabajo

59

Ilustración 25. Componentes principales del supervisor.

Fuente: El autor.

4.5.1 Diseño del circuito de regulación de voltaje

Para comenzar el diseño del regulador de voltaje es necesario la colocación

de un fusible a la entrada del circuito, ya que se maneja mucha corriente para

poder magnetizar el generador. Para saber la capacidad del fusible hay que sumar

todas las cargas, el consumo que tiene el circuito no excede de 1Amp ya que son

pocos integrados, pero el transistor de potencia que surte de corriente al sistema

excitatriz del generador consume 10Amp. Si se suman da 11Amp, con que se

coloque un fisible de 12Amp va a ser suficiente.

La alimentación de la tarjeta se hace por un regulador de voltaje con diodo

Zener, el cual tiene una resistencia de 800Ω y 2Watt, conectada a la batería en

serie con un diodo Zener de 28V modelo NTE5083A.

Para poder hacer la regulación de voltaje se tiene que tomar el voltaje de

las tres fases que salen del generador y convertirlas en una sola señal DC y de

bajo voltaje. Para hacer esto posible cada fase que debe generar 120V AC RMS,

se hace pasar por un diodo modelo 1N4002 que soporta hasta 600V y 1Amp, sale

Sensores del motor

PIC Interruptores intervención humana

Regulador voltaje

Gobernador

Generador

Corte combustible

Motor de arranque

Calentador de cilindros

Relés

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60

de él un voltaje DC rizado de 179V, a continuación se coloca un divisor de tensión

con resistencias de 100KΩ y 11.1KΩ, para que ahora se tenga un voltaje DC

rizado de 17.9V. La señal obtenida se pasa de nuevo por un diodo modelo 1N4148

ya que este diodo rectifica aun más señales de voltaje bajo y a de más que es

necesario porque se unirán en esta parte las tres fases, a continuación se colocan

en paralelo un condensador de 100nF y una resistencia de 6000KΩ conectado a

tierra, el condensador es para quitarle el rizado y la resistencia funciona como una

fuga de corriente para asegurar que el voltaje del condensador sea reciente.

La siguiente etapa es comparar el voltaje anteriormente mencionado en un

Op Amp modelo LM324, con otra entrada fijado por un operador, por medio de un

potenciómetro de 10KΩ, en este caso no hay retroalimentación así que solo

tendremos dos estados lógicos a la salida y para convertirla en DC se hace pasar

por una resistencia de 10KΩ y un condensador de 200µF, con esta configuración

lo que se logra es sacar el promedio de la señal con solo dos estados lógicos. A

continuación se pasa por otro LM324 el cual excita la base del transistor de

potencia para que empiece a conducir, en el emisor del transistor se conecta la

retroalimentación del Op Amp con una ganancia de uno (1).

En el circuito se colocaron dos (2) comparadores adicionales modelo

LM324, para indicar al supervisor cuando el voltaje este bajo o este alto, cada

comparador usa una señal de referencia fija por medio de un potenciómetro

ajustado por un operador. En la ilustración 26 se muestra el esquemático del

regulador de voltaje.

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61

Ilustración 26. Diagrama del regulador de voltaje.

Fuente: El autor

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62

4.5.2 Diseño del circuito del gobernador

Para que el circuito del gobernador pueda funcionar bien, es indispensable

que tenga una regulación de voltaje excelente, por tal motivo se diseñó de la

siguiente manera.

El primer componente que se encuentra en contacto con la batería es un

fusible con una capacidad nominal de 6Amp, a continuación un transistor modelo

NTE2345, el cual se encarga que el voltaje nunca supere los 27.3V, ya que en la

base del transistor se encuentra un diodo Zener de 28V modelo NTE5083A, en

serie con una resistencia de 5KΩ, de el emisor se conectan las entradas de los

reguladores de voltaje LM7805 y LM7815.

El siguiente componente a describir es un LM2907N-8 el cual es un

conversor de frecuencia a voltaje, su función es tomar una onda cuasi cuadrada

proveniente de el Magnetic Pikup a una señal DC con tensión variable

dependiendo de la frecuencia de entrada. A continuación se dará una breve

explicación del funcionamiento de cada pata de conexión del integrado:

En la pata N°1, se conecta el magnetic Pikup, el cual es un sensor que se encarga

de detectar los dientes que están dispuestos en forma de cremallera en el volante

del motor, con el paso de cada diente metálico por el sensor se genera un escalón

positivo en la onda de salida del sensor.

En la pata N°2 se coloca un condensador de 520pF conectado a tierra, este

condensador se utiliza para carga y descarga del mismo en sincronización con la

frecuencia de entrada, de tal manera que si la frecuencia de entrada es baja el

condensador se habrá descargado mucho antes de que el ciclo de la frecuencia

de entrada se acabe, en consecuencia el circuito interno del LM2907N-8 detecta

que la frecuencia es baja y como resultado en la salida de voltaje habrá un voltaje

bajo muy cercano a 0 voltios. En el caso de que la frecuencia fuera alta, el

condensador no tendría suficiente tiempo para descargarse provocando que a la

salida del circuito halla un voltaje alto cercano a los 15 voltios.

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63

En la pata tres (3) se hace un arreglo de resistencias, el cual la función es

de mantener un valor de voltaje DC en la salida del circuito.

Las patas cuatro (4) y siete (7) se conectan y se le pone una resistencia de

10KΩ conectada a tierra, esto es porque en la pata cuatro se encuentra el emisor

del transistor que esta excitada la base con el comparador interno del integrado, al

transistor se le hace una configuración de emisor seguidor, para que de ese modo

tengamos un voltaje variable en el emisor. El emisor esta conectado con la pata

siete, porque es la entrada del comparador y se utilizo una configuración de

ganancia uno (1).

La pata cinco (5) se conecta a Vcc, porque es el colector del transistor y la

pata seis (6) también se conecta a Vcc, ya que ésta es la alimentación del

integrado.

La pata ocho (8) se conecta a tierra.

El siguiente componente a describir es un LM555, éste integrado es un

oscilador que en el circuito tiene una configuración de PWM o modulador de ancho

de pulso. Esto es necesario para poder controlar la parte electromecánica que es

un servomotor.

La pata uno (1) se conecta a tierra.

Las patas dos (2) y seis (6) se conectan juntas, se utiliza como disparo y

esta conectada con un condensador de 390nF a tierra y una conexión en paralelo

de un diodo modelo 1N4148 y una resistencia de 68KΩ, a su vez este dos

componentes conectador en paralelo se conecta enserie con un diodo del mismo

tipo que el anterior y en serie con una resistencia de 10KΩ, a trabes de esta via es

que llega el voltaje de referencia para el PWM.

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64

En la pata tres (3) se conecta el servo motor ya que ésta es la salida del

LM555 y se coloca de protección una resistencia de 300Ω.

La pata cinco (5) es de control y solo se le conecta un condensador de

100nF.

La pata siete (7) es la pata de descarga, internamente el LM555 tiene un

transistor y su función es descargar el condensador de 390nF que este conectado

a las patas seis y dos.

Los de más componentes que se utilizaron en el circuito son 5

comparadores modelo LM324, el primero se utilizo para aumentar la ganancia de

tensión del convertidor de frecuencia a voltaje ya que éste no aumenta casi la

tención en su borne de salida, solo varia en 1.5 voltios su valor nominal. La

ganancia del comparador se configuro para que fuese de 5 veces el valor de

entrada y a de más se le dio un valor offset por medio de un potenciómetro.

Dos de los comparadores se utilizaron para controlar la sobre carga y sobre

velocidad del motor Diesel y los otros dos restantes funcionan como

temporizadores para mandar la señal al supervisor de sobre carga o sobre

velocidad. En la ilustración 27 se muestra el esquema del circuito.

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65

Ilustración 27. Esquema del gobernador

Fuente: El autor

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66

4.5.3 Diseño del circuito supervisor

El primer componente que se encuentra en contacto con la batería es un

fusible con una capacidad nominal de 2Amp, a continuación un transistor modelo

NTE2345, el cual se encarga que el voltaje nunca supere los 27.3V, ya que en la

base del transistor se encuentra un diodo Zener de 28V modelo NTE5083A, en

serie con una resistencia de 5KΩ, de el emisor se conecta la entrada del

regulador de voltaje LM7805.

El micro controlador se instalo sobre una base modelo DIPswiche de 28

pines para su fácil instalación y remoción de la tarjeta

A continuación se describe en la tabla tres la función que cumple cada pata

del micro controlador en el circuito de supervisión, cada pata se va a nombrar por

número de posición en la que este.

Tabla 3 Función de cada pata del micro controlador en el circuito de supervisión

Numero de pata Descripción

1 Vdd

2 LED de temperatura

3 LED presión de aceite

4 LED sobre carga

5 LED sobre velocidad

6 LED sobre voltaje

7 LED bajo voltaje

8 Vss

9 Cristal de 1Mhz

10 Cristal de 1Mhz

11 Calentar cilindros

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67

12 LED todo bien

13 Contactor de salida del generador

14 Regulador de voltaje

15 Gobernador

16 Bomba de combustible

17 Solenoide de corte de combustible

18 Motor de arranque eléctrico

19 Vss

20 Vdd

21 Suiche de apagado

22 Suiche de encendido

23 Exceso de temperatura

24 Baja presión de aceite

25 Sobre carga

26 Sobre velocidad

27 Sobre voltaje

28 Bajo voltaje

Fuente: El autor.

Todos los pines que se utilizaron de entrada de información hacia el micro

controlador, tienen un regulador de voltaje de 5 voltios muy simple, eso es porque

la planta eléctrica trabaja con 24 voltios y si le llegara ese voltaje al micro

controlador se quemaría, el regulador esta compuesto de la siguiente forma, en la

más próximo a la entrada de la tarjeta se encuentra una resistencia de 300Ω a

continuación en serie un diodo Zener de 5 voltios modelo 55C4V, en serie con el

Zener una resistencia de 1.5KΩ conectada a tierra, en el nodo de la resistencia de

300Ω y el diodo Zener se conecta una resistencia de 1.4KΩ que está conectada

con uno de los pines del micro controlador.

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68

De cada pin de salida del micro controlador se conecto una resistencia de

300Ω, la cual excita la base de un transistor modelo 2N2222, el colector del mismo

se conecta a la salida del regulador de voltaje de 5 voltios, mientras que el emisor

se conecta a uno de los pines de la bobina de un relé de 5 voltios y la otra pata de

la bobina se conecta a tierra.

En el circuito de supervisión se colocaron siete (7) relés, los cuales se

utilizan para mover cargas resistivas grandes, entre las cosas que se manejan

son, el motor eléctrico de arranque, el solenoide de corte de combustible, las

resistencias de calentar cilindros, gobernador, regulador de voltaje y contactor de

salida del generador. En la ilustración 28 se muestra el esquema del supervisor.

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69

Ilustración 28. Esquema del supervisor

Fuente: El autor

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70

4.6 Diseño de la programación del micro controlador.

Para diseñar el programa del micro controlador se utilizo el software de la

marca Micro Chip, específicamente el MPLAB IDE, en este programa se hace el

código, se compila, se simula y finalmente se graba el micro controlador con un

hardware que se conecta al puerto serial de la computadora.

El código que se grabo en el micro controlador es el siguiente:

;¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡ Javier Hauser M !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!

;----------------------------------Supervisor Plantas Electricas ----------------------

LIST P=16F870

INCLUDE <P16F870.INC>

;---------------------------DEFINICIONES DE REGISTRO ----------------------------

PDel0 EQU 20H

PDel1 EQU 21H

PDel2 EQU 22H

PDel01 EQU 23H

PDel11 EQU 24H

PDel21 EQU 25H

PDel02 EQU 26H

PDel12 EQU 27H

PDel22 EQU 28H

PDel03 EQU 29H

PDel13 EQU 2AH

PDel23 EQU 2BH

PDel04 EQU 2CH

PDel14 EQU 2DH

PDel24 EQU 2EH

PDel05 EQU 2FH

PDel15 EQU 30H

PDel25 EQU 31H

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71

PDel06 EQU 32H

PDel16 EQU 33H

PDel26 EQU 34H

; -------------------------------------------------COMIENZA ----------------------------------------

GOTO INICIO

;--------------------------------------------INTERRUPCION ------------------------------------------

ORG 0X04

GOTO APAGAR

;-----------------------------------------------------configuracion de bit ----------------------------------

CONFIGURACION

BSF STATUS,RP0 ;BANCO 1

CLRF PORTC

BSF STATUS,RP0

MOVLW 06H

MOVWF ADCON1

BSF STATUS,RP0

CLRF PORTA

BCF STATUS,RP0

CLRF PORTA

BSF INTCON,GIE ;ACTIVO LAS INTERRUPCIONES

BSF INTCON,INTE ;ACTIVO LA INTERRUPCION POR RB0

RETURN

;------------------------------------------------------INICIA EL PROGRAMA --------------------------------------------

INICIO

CALL CONFIGURACION

CALL USUARIO

PRENDE

CALL TEMPERATURA

CALL PRENDER

CALL ARRANQUE

CALL CALENTAR

CALL GOBERNADOR

CALL GENERADOR

CALL CONTACTOR

GOTO SUPERVISO

; ---------------------------------------------------------------USUARIO--------------------------------------------------

USUARIO

Page 86: República Bolivariana de Venezuela la maquinaria y en especial por haberme dejado disponer de la planta eléctrica marca Caterpillar la cual es el centro de experimento en este trabajo

72

BCF STATUS,RP0

BTFSC PORTB,01H

RETURN

GOTO USUARIO

;--------------------------------------------------- CALIENTA CILINDROS --------------------------------------------

PRENDER

BCF STATUS,RP0 ;Banco 0

MOVLW 01H

MOVWF PORTC

PDelay movlw .191 ; 1 set number of repetitions (C)

movwf PDel0 ; 1 |

PLoop0 movlw .116 ; 1 set number of repetitions (B)

movwf PDel1 ; 1 |

PLoop1 movlw .150 ; 1 set number of repetitions (A)

movwf PDel2 ; 1 |

PLoop2 clrwdt ; 1 clear watchdog

PDelL1 goto PDelL2 ; 2 cycles delay

PDelL2 goto PDelL3 ; 2 cycles delay

PDelL3 clrwdt ; 1 cycle delay

decfsz PDel2, 1 ; 1 + (1) is the time over? (A)

goto PLoop2 ; 2 no, loop

decfsz PDel1, 1 ; 1 + (1) is the time over? (B)

goto PLoop1 ; 2 no, loop

decfsz PDel0, 1 ; 1 + (1) is the time over? (C)

goto PLoop0 ; 2 no, loop

PDelL4 goto PDelL5 ; 2 cycles delay

PDelL5 goto PDelL6 ; 2 cycles delay

PDelL6 goto PDelL7 ; 2 cycles delay

PDelL7 clrwdt ; 1 cycle delay

BCF STATUS,RP0 ;Banco 0

MOVLW 00H

MOVWF PORTC

RETURN

; ----------------------------------------------------------MOTOR DE ARRANQUE --------------------------------------

ARRANQUE

BCF STATUS,RP0 ;Banco 0

MOVLW 80H

MOVWF PORTC

PDelay1 movlw .142 ; 1 set number of repetitions (C)

movwf PDel01 ; 1 |

PLoop01 movlw .16 ; 1 set number of repetitions (B)

movwf PDel11 ; 1 |

Page 87: República Bolivariana de Venezuela la maquinaria y en especial por haberme dejado disponer de la planta eléctrica marca Caterpillar la cual es el centro de experimento en este trabajo

73

PLoop11 movlw .197 ; 1 set number of repetitions (A)

movwf PDel21 ; 1 |

PLoop21 clrwdt ; 1 clear watchdog

decfsz PDel21, 1 ; 1 + (1) is the time over? (A)

goto PLoop21 ; 2 no, loop

decfsz PDel11, 1 ; 1 + (1) is the time over? (B)

goto PLoop11 ; 2 no, loop

decfsz PDel01, 1 ; 1 + (1) is the time over? (C)

goto PLoop01 ; 2 no, loop

PDelL11 goto PDelL21 ; 2 cycles delay

PDelL21 clrwdt ; 1 cycle delay

BCF STATUS,RP0 ;Banco 0

MOVLW 00H

MOVWF PORTC

RETURN

; ------------------------------------------------ESPERA PARA CALENTAR EL MOTOR -----------------------------------

TEMPERATURA

BCF STATUS,RP0

BTFSC PORTB,02H

GOTO TEMPERATURALED

RETURN

TEMPERATURALED

BCF STATUS,RP0 ;Banco 0

BSF PORTA,00H

GOTO APAGAR

; --------------------------------------------------------CALENTAR EL MOTOR ---------------------------------------------------

CALENTAR

PDelay2 movlw .214 ; 1 set number of repetitions (C)

movwf PDel02 ; 1 |

PLoop02 movlw .24 ; 1 set number of repetitions (B)

movwf PDel12 ; 1 |

PLoop12 movlw .218 ; 1 set number of repetitions (A)

movwf PDel22 ; 1 |

PLoop22 clrwdt ; 1 clear watchdog

decfsz PDel22, 1 ; 1 + (1) is the time over? (A)

goto PLoop22 ; 2 no, loop

decfsz PDel12, 1 ; 1 + (1) is the time over? (B)

goto PLoop12 ; 2 no, loop

decfsz PDel02, 1 ; 1 + (1) is the time over? (C)

goto PLoop02 ; 2 no, loop

PDelL12 goto PDelL22 ; 2 cycles delay

PDelL22 clrwdt ; 1 cycle delay

ACEITE

Page 88: República Bolivariana de Venezuela la maquinaria y en especial por haberme dejado disponer de la planta eléctrica marca Caterpillar la cual es el centro de experimento en este trabajo

74

BCF STATUS,RP0

BTFSS PORTB,03H

GOTO ACEITELED

PDelay3 movlw .43 ; 1 set number of repetitions (C)

movwf PDel03 ; 1 |

PLoop03 movlw .226 ; 1 set number of repetitions (B)

movwf PDel13 ; 1 |

PLoop13 movlw .205 ; 1 set number of repetitions (A)

movwf PDel23 ; 1 |

PLoop23 clrwdt ; 1 clear watchdog

clrwdt ; 1 cycle delay

decfsz PDel23, 1 ; 1 + (1) is the time over? (A)

goto PLoop23 ; 2 no, loop

decfsz PDel13, 1 ; 1 + (1) is the time over? (B)

goto PLoop13 ; 2 no, loop

decfsz PDel03, 1 ; 1 + (1) is the time over? (C)

goto PLoop03 ; 2 no, loop

clrwdt ; 1 cycle delay

RETURN

ACEITELED

BCF STATUS,RP0 ;Banco 0

BSF PORTA,01H

GOTO APAGAR

; ---------------------------------------------------PRENDO GOBERNADOR -----------------------------------

GOBERNADOR

BCF STATUS,RP0

BSF PORTC,04H

PDelay4 movlw .54 ; 1 set number of repetitions (C)

movwf PDel04 ; 1 |

PLoop04 movlw .188 ; 1 set number of repetitions (B)

movwf PDel14 ; 1 |

PLoop14 movlw .196 ; 1 set number of repetitions (A)

movwf PDel24 ; 1 |

PLoop24 clrwdt ; 1 clear watchdog

decfsz PDel24, 1 ; 1 + (1) is the time over? (A)

goto PLoop24 ; 2 no, loop

decfsz PDel14, 1 ; 1 + (1) is the time over? (B)

goto PLoop14 ; 2 no, loop

decfsz PDel04, 1 ; 1 + (1) is the time over? (C)

goto PLoop04 ; 2 no, loop

PDelL14 goto PDelL24 ; 2 cycles delay

PDelL24 clrwdt ; 1 cycle delay

PDelL244

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75

SOBRECARGA

BCF STATUS,RP0

BTFSC PORTB,04H

GOTO SOBRECARGALED

GOTO SOBREVELOCIDAD

SOBRECARGALED

BCF STATUS,RP0 ;Banco 0

BSF PORTA,02H

GOTO APAGAR

SOBREVELOCIDAD

BCF STATUS,RP0

BTFSC PORTB,05H

GOTO SOBREVELOCIDADLED

RETURN

SOBREVELOCIDADLED

BCF STATUS,RP0 ;Banco 0

BSF PORTA,03H

GOTO APAGAR

; ------------------------------------------------------------EXITO EL GENERADOR ----------------------------------------------

GENERADOR

BCF STATUS,RP0

BSF PORTC,03H

PDelay5 movlw .103 ; 1 set number of repetitions (C)

movwf PDel05 ; 1 |

PLoop05 movlw .66 ; 1 set number of repetitions (B)

movwf PDel15 ; 1 |

PLoop15 movlw .161 ; 1 set number of repetitions (A)

movwf PDel25 ; 1 |

PLoop25 clrwdt ; 1 clear watchdog

clrwdt ; 1 cycle delay

decfsz PDel25, 1 ; 1 + (1) is the time over? (A)

goto PLoop25 ; 2 no, loop

decfsz PDel15, 1 ; 1 + (1) is the time over? (B)

goto PLoop15 ; 2 no, loop

decfsz PDel05, 1 ; 1 + (1) is the time over? (C)

goto PLoop05 ; 2 no, loop

clrwdt ; 1 cycle delay

SOBREVOLTAJE

BCF STATUS,RP0

BTFSC PORTB,06H

GOTO SOBREVOLTAJELED

GOTO BAJOVOLTAJE

Page 90: República Bolivariana de Venezuela la maquinaria y en especial por haberme dejado disponer de la planta eléctrica marca Caterpillar la cual es el centro de experimento en este trabajo

76

SOBREVOLTAJELED

BCF STATUS,RP0 ;Banco 0

BSF PORTA,04H

GOTO APAGAR

BAJOVOLTAJE

BCF STATUS,RP0

BTFSC PORTB,07H

GOTO BAJOVOLTAJELED

RETURN

BAJOVOLTAJELED

BCF STATUS,RP0 ;Banco 0

BSF PORTA,05H

GOTO APAGAR

;----------------------------------------------------------- CONTACTOR -------------------------------------------------------

CONTACTOR

BCF STATUS,RP0

BSF PORTC,02H

RETURN

; -----------------------------------------------------------------SUPERVISOR ---------------------------------------------------

SUPERVISO

TEMPERATURA1

BCF STATUS,RP0

BTFSC PORTB,02H

GOTO TEMPERATURALED

ACEITE1

BCF STATUS,RP0

BTFSS PORTB,03H

GOTO ACEITELED

SOBRECARGA1

BCF STATUS,RP0

BTFSC PORTB,04H

GOTO SOBRECARGALED

SOBREVELOCIDAD1

BCF STATUS,RP0

BTFSC PORTB,05H

GOTO SOBREVELOCIDADLED

SOBREVOLTAJE1

BCF STATUS,RP0

BTFSC PORTB,06H

GOTO SOBREVOLTAJELED

BAJOVOLTAJE1

BCF STATUS,RP0

BTFSC PORTB,07H

GOTO BAJOVOLTAJELED

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77

TODOBIEN

BCF STATUS,RP0

BSF PORTC,01H

GOTO SUPERVISO

;-------------------------------------------- APAGA LA PLANTA ELECTRICA ----------------------------------------------

APAGAR

BCF STATUS,RP0

BCF PORTC,01H ;APAGO EL LED TODO BIEN

BCF STATUS,RP0 ;Banco 0

MOVLW 40H

MOVWF PORTC

PDelay6 movlw .43 ; 1 set number of repetitions (C)

movwf PDel06 ; 1 |

PLoop06 movlw .226 ; 1 set number of repetitions (B)

movwf PDel16 ; 1 |

PLoop16 movlw .205 ; 1 set number of repetitions (A)

movwf PDel26 ; 1 |

PLoop26 clrwdt ; 1 clear watchdog

clrwdt ; 1 cycle delay

decfsz PDel26, 1 ; 1 + (1) is the time over? (A)

goto PLoop26 ; 2 no, loop

decfsz PDel16, 1 ; 1 + (1) is the time over? (B)

goto PLoop16 ; 2 no, loop

decfsz PDel06, 1 ; 1 + (1) is the time over? (C)

goto PLoop06 ; 2 no, loop

clrwdt ; 1 cycle delay

BCF STATUS,RP0 ;Banco 0

MOVLW 00H

MOVWF PORTC

MANTENER

NOP

GOTO MANTENER

END

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78

4.7 Construcción del regulador de voltaje, gobernador y supervisor

La construcción comienza con una búsqueda de los posibles componentes

a utilizar, luego de encontrarlos hay que imaginarse como se pueden conectar uno

con el otro y llevarlos a un boceto de circuito en bloques. En este punto hay que

aplicar todos los conocimientos adquiridos en la carrera, para hacer el diseño de

las conexiones bien sea con resistencias, condensadores, diodos, transistores o

algunos de los miles componentes electrónicos que existen.

Luego que se diseñó en papel y lápiz todo el circuito hay que colocarle los

valores que deberán llevar todos los componentes, en este punto ya se tiene un

valor bastante aproximado de cada componente pero como la electrónica no

funciona con valores más o menos exactos, recurrimos a la ayuda de un programa

de diseño de circuitos electrónicos, en el cual se pondrá un valor dado al

componente y se simula, si el resultado es el deseado por el diseñador se

mantendrá el valor inicial, pero si no fue el resultado esperado habrá que

modificarse su valor hasta que el resultado sea el correcto. El programa que se

utilizo para hacer los circuitos y simularlos fue PSpice.

El diseño final de los circuitos se imprimen en papel y se empieza la

construcción de los mismos en protoboard como aparece en la imagen 29, una

vez terminado el circuito, se comienza la fase de prueba de los mismos. Una vez

terminadas las pruebas, se empieza la construcción de los mismos en baquelita y

con muchos componentes adicionales a los que se tenían en principio, como son

los disipadores, bornes de conexión, ventiladores y bases de montaje.

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Ilustración 29. Circuito gobernador en protoboard.

Fuente: El autor-

4.8 Prueba de los circuitos de control.

4.8.1 Pruebas del gobernador

Todas las pruebas de los circuitos se realizaron conectadas a la planta

eléctrica, cada circuito se probó por separado y se corroboro que el

funcionamiento fuese el correcto de cada uno de ellos y luego se instalaron los

tres circuitos juntos para probar el funcionamiento autónomo del grupo

electrógeno.

El primer circuito que se probó fue el gobernador electrónico. Se conectaron

los cables de alimentación, los cables del Magnetic Pick up y los cables que van al

servo motor. Se construyo una base para poner el servomotor en la bomba de

inyección y conectar el brazo del servo con el acelerador.

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Se encendió manualmente la planta y el gobernador de la misma manera,

en ese momento el servomotor empezó a acelerar la planta un poco pero no lo

suficiente así que para corregir esto hay que mover uno de los potenciómetros

dispuestos en la tarjeta para tal fin, el potenciómetro se le dio vuelta

progresivamente en el sentido de las agujas del reloj e igualmente empezaba a

aumentar la velocidad del motor, se siguió así hasta que se alcanzo las 1800RPM.

Ya con la velocidad del motor correcta, se apago la planta para iniciar el

proceso de nuevo, y verificar que el gobernador electrónico llegue solo a la

velocidad nominal. El proceso resulto satisfactorio pero estaba muy inestable así

que se desmonto y se corrigió el problema instalando un condensador de mayor

valor farádico en la salida del comparador que le da más ganancia al convertidor

de frecuencia a voltaje, se volvió a montar el circuito en la planta y se probó. El

problema se corrigió.

El próximo paso fue el de ajustar los potenciómetros de sobre carga y sobre

velocidad.

4.8.2 Pruebas del regulador de voltaje

Lo primero que se hizo fue conectar la alimentación, El sistema excitatriz al

transistor de potencia y las tres fases de salida del generador al circuito regulador

de voltaje.

Tanto la planta como el regulador de voltaje se encendieron manualmente,

al principio de las pruebas nunca llegaba electricidad del transistor al sistema

excitatriz porque se quemaba a causa del calor intenso que alcanzaba el

transistor, también se ponía en abierto por la chispa que hacia el desconectar la

bobina del sistema excitatriz a causa de la energía almacenada en la bobina o se

ponía en corto a causa del alto consumo de corriente.

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Para poder corregir esas fallas se hicieron barias arreglos. Para acomodar

el exceso de temperatura hubo que poner un disipador para transistores de 150W

y un ventilador de 3 pulgadas de diámetro. Para corregir el problema de la chispa

producida por la bobina, hubo que poner un condensador en el emisor del

transistor de 3000mF para que absorbiera la energía almacenada en la bobina, y

por ultimo para corregir que el transistor no se pusiera en corto se tuvo que

comprar un transistor de la marca NTE ya que con las de mas marcarse

quemaban (no soportan la corriente de colector a emisor que dicen sus

características).

Ya con los problemas resueltos, lo que quedaba era ajustar el voltaje a

120V AC RMS por fase, para eso se ajusta un potenciómetro dispuesto en la

tarjeta para tal fin.

También hay que ajustar otros dos (2) potenciómetros que le indican al

supervisor cuando el voltaje este bajo o este alto.

4.8.3 Prueba del supervisor

Se colocaron los cables de alimentación, los cables del gobernador, los del

regulador, los de presión de aceite, el de temperatura, motor de arranque, calentar

cilindros, etc.

Se le dio marcha a la planta eléctrica apretando el botón de encendido, en

ese momento se activo el relé de calentar cilindros, pasados los 30 segundos se

activa el motor de arranque por 5 segundos, a los 30 segundos después se activo

el gobernador, 10s después el regulador de voltaje y por último el contactor de

salida del generador.

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El circuito supervisor no dio problema alguno, luego de un rato se decidió

apagar para probar el sistema de apagado y se apretó el botón de apagado, el

supervisor activo el solenoide de corte de combustible y a los 10s lo desactivo. El

supervisor se pone en estado de reposo hasta que se vuelva a apretar el botón de

encendido.

De todos modos se hicieron fallas provocadas para ver el funcionamiento

del circuito supervisor, las fallas provocadas fueron: Temperatura alta, baja

presión de aceite, exceso y bajo voltaje, sobre carga y sobre velocidad. Los

resultados que se obtuvieron fue una señalización del problema en el mando de

control por medio de un LED y el apagado de la planta eléctrica.

4.9 Implementación del sistema

Luego de que los tres circuitos funcionaran en armonía uno con otros, se

busco la colocación definitiva de los componentes.

La ubicación final de los tres circuitos fue detrás de una de las tapas del

generador, debajo del mando de control.

Todos los cables se pasaron por tuberías flexibles.

A todos lo potenciómetros se le puso pega en la perilla para que no se

movieran con la vibración de la maquina.

Los botones de encendido y de apagado al igual que todos los LED se

colocaron en el mando de control.

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Recursos humanos

Recursos Humanos

Tabla 4. Recursos Humanos

NOMBRE CATEGORÍA HORAS

MENSUALES

HORAS

TOTALES COSTO

Hauser Javier Tesista 20 180 675 Bs.F.

Sardi José Tutor 4 36 0 Bs.F.*

TOTAL 675 Bs.F.

Fuente: Autor.

* Las horas de tutoría van a ser los fines de semana y no tienen costo.

4.3 Recursos técnicos

Tabla 5. Recursos Técnicos

COMPONENTES DESCRIPCIÓN CANTIDAD PRECIO

UNITARIO COSTO

Pasivos Resistencias 85 100 8.5 Bs.F.

Condensadores 36 200 7.2 Bs.F.

Cables 15mt. 1500 22.5 Bs.F.

Baquelita 3 25000 75 Bs.F.

Estaño 2mt. 5000 10 Bs.F.

Pulsadores 10 100 1 Bs.F.

Swiche 5 1500 75 Bs.F.

Potenciómetro 10 1500 15 Bs.F.

Disipador 3 15000 45 Bs.F.

Fusible 3 5800 17.4 Bs.F.

Regleta 3 15000 45 Bs.F.

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Activos Diodo 30 200 6 Bs.F.

Transistor 16 2000 32 Bs.F.

I.C. 10 8000 80 Bs.F.

Diodo Zener 3 230 0.69 Bs.F.

Diodo LED 20 750 15 Bs.F.

Microprocesador 1 50000 50 Bs.F.

Cristal Cuarzo 1 500 0.5 Bs.F.

Total 438.29

Bs.F.

Fuente: Autor.

4.4 Recursos administrativos

Tabla 6. Recursos Administrativos

DESCRIPCIÓN CANTIDAD COSTO

Resma de Papel 1 17 Bs.F.

Encuadernación 1 15 Bs.F.

Computadora 1 1.500 Bs.F.

Tinta de impresora 4 120 Bs.F.

Total 1.652 Bs.F.

Fuente: Autor.

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4.4 Cronograma de actividades

Tabla 7. Cronograma de actividades

Actividades Abril

2008

Mayo

2008

Junio

2008

Julio

2008

Agosto

2008

Septiem

bre

2008

Octubre

2008

Noviem

bre

2008

Diciem

bre

2008

Indagar los actuales sistemas ya existentes en el

mercado

Estudiar la teoría básica de los sistemas trifásicos,

electrónicos y de micro controladores.

Diseño y escogencia de los componentes del

regulador de voltaje, gobernador y supervisor.

Diseño de la programación del micro controlador

Construcción del regulador de voltaje, gobernador

y supervisor

Pruebas

Implantación

Fuente: Autor

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Conclusión

El sistema de control que se diseño en el presente trabajo de grado,

específicamente para la planta eléctrica Caterpillar de la empresa Corporación

Labex C.A. cumple con las características de la mayoría de los sistemas de control

ya existentes en el mercado y con pequeños cambios en los circuitos electrónicos

se podría instalar en otras maquinarias para generación de energía.

Con respecto a la funcionalidad de la planta eléctrica, se logró que todas las

prestaciones originales de la maquina funcionaran y logrando con el circuito

supervisor una automatización total, ya que con tocar un solo botón, la maquinaria

ejecuta todas las funciones programadas en el micro controlador.

Los resultados obtenidos de los diseños fueron los mismos que se

obtuvieron en las pruebas, demostrando que el diseño y los cálculos juegan un

papel importante para la realización de un buen producto final.

La programación y uso del micro controlador demostró ser una poderosa

herramienta para automatización de maquinas.

La construcción de los circuitos se hizo en baquelitas pre perforadas y pre

estañadas, son buenas para prototipos pero para una etapa de implementación no

son convenientes, ya que ocupan mucho espacio y las vías son poco estéticas.

En las primeras pruebas los circuitos electrónicos demostraron buen

funcionamiento pero hubo que calibrarlos por medio de los potenciómetros

instalados para tal fin, ya que sus resultados estaban un poco fuera de los

parámetros, luego de la calibración los resultados fueron los que se querían.

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La implementación consistió en la instalación final de los equipos en el

grupo electrógeno, colocándolos con tornillos y tuberías, para que de ese modo no

se dañen con posibles perturbaciones externas.

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Recomendaciones

En la actualidad existen métodos más fáciles de automatización, con

módulos PLC lo único que hay que hacer es la programación interna, porque el

hardware ya está listo, ya trae alimentación, pines de entrada digitales, pines de

entradas analógicas, pines de salidas digitales o analógicas, puertos de

comunicación, etc.

La programación de los mismos se hace a través de la interconexión de

bloques y en un programa con un ambiente amistoso y fácil de usar, sin tener que

escribir complicadas palabras.

Los PLC comerciales ya vienen con todas las normas de calidad que se

exigen en la industria, por eso es que las grandes empresas solo permiten que las

automatizaciones se hagan con estos equipos y no con micro controladores

caseros, como por ejemplo el micro controlador que se utilizo en este trabajo de

grado.

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Bibliografía

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Episteme, C.A., 2006, 143 paginas. ISBN: 980-07-8529-9

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acondicionador de línea electrónica de 2000va de potencia con

transformador Booster controlado por un inversor”. Universidad Nueva

Esparta. Escuela de Ingeniera Electrónica, Junio 2006.

HURTADO, J. Metodología de la investigación holística, 1998.

INSTITUTO UNIVERSITARIO POLITÉCNICO SANTITO MARIÑO, Guía

Metodológica, Caracas, 2001.

MALVINO, ALBERT, Principios de electrónica. Alba, jose; López, Carlos

(trad.). Sexta edición. Madrid: Mc Graw Hill, 2000. 1111p. ISBN: 0-02-

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UPEL Metodología de la investigación, Caracas, 1998.

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WIKIPEDIA, Sistemas trifásicos [en línea] [ref. de 22de noviembre de 2007].

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WOODWARD, EPG [en línea] [ref. de 18 de septiembre de 2007].

Disponible en Web: www.woodward.com

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Anexos

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Anexo A. La Encuesta.

Marque con una X la respuesta de su preferencia.

1. Los repuestos que se venden en su mayoría son:

Originales ______

De otros fabricantes ______

2. Los repuestos no originales son fabricados en:

Venezuela ______

Otros ______

3. Si en Venezuela se fabricaran gobernadores de RPM, a sus clientes les

gustaría comprarlo?

Si______

No_____

Por que: ___________________________________________________

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4. Si en Venezuela se fabricaran supervisores, a sus clientes les gustaría

comprarlo.

Si______

No_____

Por que: ___________________________________________________

5. Si en Venezuela se fabricaran reguladores de voltaje para controlar la

tensión en el generador, a sus clientes les gustaría comprarlo.

Si______

No_____

Por que: ___________________________________________________

Fuente: Elaboración Propia.