CONTROL GENERADRO HIDRUALICO

DISEÑO DE UN SISTEMA DE CONTROL DISCRETO PARA UN GENERADOR HIDRAULICO
Edward Romero,Fabián Higuera, Juan España, John Niño Tec, Juan Salamanca PhD.
Escuela de Ingeniería Electrónica, Universidad Pedagógica y Tecnológica de Colombia
Sogamoso, Colombia
fabian.h.sacristan@gmail.com, edward.romero@uptc.edu.co, juansebas_010@hotmail.com, jhon13nino@yahoo.es, juan.salamanca@uptc.edu.coAbstract — This paper presents the design and control of a hydraulic generator to produce energy in the underground mine of the company's UVO Paz del Rio SA. The design takes advantage water flows that are generated in the iron ore mining. The generator is constituted of a Pelton wheel which receives water through a servo volvuli and it is connected to a DC generator. Developed and implemented adiscrete controller by algebraic methods for controlling the servo valve with the aim of achieving a constant flow of water to the Pelton wheel, allowing a constant voltage generation.

Keywords. Hydraulic Generator, Mining, control by algebraic methods.
Resumen— Este trabajo presenta el diseño y control de un generador hidráulico para producir energía en la mina subterránea El UVO de la empresaPaz del Rio S.A. Aprovechando los caudales de agua que se generan en la explotación de mineral del hierro. El generador está constituido por una rueda Pelton que recibe el agua a través de una servo válvula y está conectada a un generador de corriente directa. Se desarrolló e implementó un controlador discreto por métodos algebraicos para el control de la servo válvula con el objetivo de lograrun flujo constante de agua a la rueda Pelton, permitiendo una generación de voltaje constante.

Palabras clave— Generador Hidráulico, Control mediante métodos algebraicos.
I. Introducción
Uno de los principales retos que tiene el mundo moderno es tener un mejor manejo del agua, un recurso que actualmente está en peligro debido a diferentes factores como el cambio climático y lacontaminación. Dentro de los principales usos que tiene el agua en el mundo está la generación de energía eléctrica. Debido a que su demanda está creciendo, con el incremento de la población y de sus necesidades. La búsqueda y el desarrollo de nuevas técnicas para suministrar energía limpia y de calidad se ha convertido en una prioridad para la mayoría de las naciones. El agua está catalogada como unafuente principal de energía renovable y ocupa un lugar importante dentro de la generación eléctrica mundial.
La industria minera genera un grave impacto ambiental sobre los recursos hídricos cercanos al lugar de explotación. Este problema se conoce como Drenaje Acido Minero (DAM) [5, 6, 7, 11], se considera como el segundo factor de riesgo ambiental después del calentamiento global. Los DAMson producidos en la medida en que la explotación se hace más profunda y el agua en niveles freáticos inferiores se mezcla con el mineral extraído y con los materiales o insumos empleados en el proceso [7, 11]. Lo anterior genera un alto grado de contaminación en el agua, haciéndola inútil para el consumo humano. Las minas en las que se producen grandes volúmenes de agua, deben realizarcostosas inversiones para extraer y tratar los DAM [10].
Los niveles de agua en la mina se incrementan debido al avance continuo en los frentes de trabajo y explotación y a la posibilidad de que estén por debajo de los niveles de fuentes hídricas adyacentes [4].
Una propuesta para aprovechar el agua generada en la explotación minera consiste en el uso de micro generadores hidráulicos queproducirán electricidad que puede utilizarse para diferentes usos en la mina como iluminación y comunicación. Para conseguir un funcionamiento eficiente del generador hidráulico se diseña un sistema de control en el cual se pueden manejar las principales variables de un generador como: la velocidad de la turbina, la presión del agua y el flujo de agua [3].
En este artículo de investigación se...