Caracterización de generador de inducción para un generador eólico de media y baja potencia
Resumen
El artículo que se presenta a continuación es resultado del trabajo de investigación del semillero GEOM para el desarrollo de generadores eólicos de media y baja potencia. Se planteó la necesidad de generar y desarrollar propuestas de prototipos que contribuyeran desde la innovación y la investigación al desarrollo de las energías renovables no convencionales. Se estudió el comportamiento de un generador eléctrico de inducción con el objetivo de utilizarlo en el diseño e implementación de un generador de energía eólica o aerogenerador de baja y media potencia. El estudio se caracterizó por plantear dos puntos de vista: mediante el uso del análisis teórico de la máquina y, en segundo lugar, mediante la implementación virtual con herramientas tecnológicas, para lo que se empleó el software Simulink. El modelo que resultó se ajusta a las condiciones climatológicas de la ciudad de Bogotá, donde se presentan fenómenos óptimos para el aprovechamiento de la energía del viento, tomando el concepto de potencia total disponible como referencia para el análisis del generador. Se analizaron las ventajas y desventajas tanto eléctricas como de aplicación. Finalmente, se determinó, con base en los procesos de análisis, que es más conveniente el uso de una máquina de inducción en comparación con una síncrona, para efectos de realizar futuras implementaciones que sean óptimas y eficientes, que apoyen al proceso de estudio y desarrollo de las energías renovables no convencionales y, muy particularmente, al desarrollo de la energía eólica.
Palabras clave
aerogenerador, asincrónico, energías renovables no convencionales, generador de inducción, potencia
Referencias
[1] J. E. Castro-Montaña, and A. P. Gallego-Torres, "La educación energética una prioridad para el milenio," Revista Científica, vol. 1 (21), pp. 97-110, 2015. https://doi.org/10.14483/udistrital.jour.rc.2015.21.a11
[2] D. E. Albadan Molano, and J. E. Salamanca Céspedes, "Diseño de hélices eólicas para aerogenerador de eje horizontal: modelo 3D," Visión electrónica, vol. 13 (1), pp. 135-143, 2019. https://doi.org/10.14483/22484728.14400
[3] W. Vásquez, and J. Játiva, "Modelación, simulación y control de aerogeneradores con generador de inducción doblemente alimentado utilizando Matlab," Revista Técnica Energía, vol. 11, pp. 143-152, 2015. https://doi.org/10.37116/revistaenergia.v11.n1.2015.82
[4] R. S. Mena, "Aerogeneradores con sistemas de almacenamiento de energía-wind power generation with energy storage systems," Doctoral Thesis, Universidad de Cadiz, Cadiz, Spain, 2016.
[5] I. Kosow, Máquinas eléctricas y transformadores, United States, New York: Pearson Educación, 1993.
[6] F. Eraso Checa, and E. Escobar Rosero, "Metodología para la determinación de características del viento y evaluación del potencial de energía eólica en Túquerres-Nariño," Revista Científica, vol. 1 (31), pp. 19-31, 2018. https://doi.org/10.14483/23448350.12304
[7] S. Chapman, Máquinas eléctricas, Mexico, Mexico City: McGraw-Hill, 2000.
[8] P. Tipler, and G. Mosca, Física para la ciencia y la tecnología. Spain, Barcelona: Reverte, 2010.
[9] J. M. Villalba, L. Ferreira, E. Arribas, A. Nájera, and A. Beléndez, "Estudio experimental de la inducción electromagnética entre dos bobinas: Dependencia con la corriente eléctrica," Revista Brasileira de Ensino de Física, vol. 1 (37), pp. 1313-1317, 2015.
[10] G. Bernal, M. Rosero, M. Cadena, J. Montealegre, and F. Sanabria, "Estudio de la Caracterización Climática de Bogotá y cuenca alta del Río Tunjuelo," Colombia, Bogotá: Instituto de Hidrología, Meteorología y Estudios Ambientales IDEAM-Fondo de Prevención y Atención de Emergencias FOPAE, 2007.
[11] D. Albadan-Molano, J. Salamanca, and A. Gallego-Torres, "Diseño de hélices horizonales para eje horizontal," Revista Facultad de Ingeniería, vol. 27 (47), pp. 129-136, 2018. https://doi.org/10.19053/01211129.v27.n47.2018.7929
[12] J. Sánchez, and O. Hernández, Análisis mecánico de una máquina de inducción con rotor jaula de ardilla empleando modelo digital, Mexico, Mexico City: Instituto Politécnico Nacional, 2012.
[13] E. Torres Montalvo, Control de voltaje del generación de inducción auto-excitado para aplicaciones de micro/mini generación de energía eléctrica, Mexico, Guadalajara, 2006.
[14] Mathworks, Mathworks Physsics Model. https://la.mathworks.com/help/physmod/sps/powersys/ref/windturbineinductiongeneratorphasortype.html