generador de induccion aislado

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL
ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA
MECÁNICA Y ELÉCTRICA
SECCIÓN DE ESTUDIOS DE POSGRADO E
INVESTIGACIÓN

SIMULACIÓN DE UN GENERADOR DE INDUCCIÓN AISLADO
CON CARGA MONOFÁSICA

T E S I S
QUE PARA OBTENER EL GRADO DE:

MAESTRO EN CIENCIAS CON ESPECIALIDAD EN INGENIERÍA
ELÉCTRICA

PRESENTA

ING. RAMÓN ALBERTO VÁZQUEZ CHÁVEZ

MÉXICO, D.F.

2007INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL
COORDINACIÓN GENERAL DE POSGRADO E INVESTIGACIÓN
«r

CARTA CESIÓN DE DERECHOS

En la Ciudad de México, Distrito Federal, el día 14 del mes Junio del año 2007, el (la)
que suscribe

Ing. Ramón Alberto Vázquez Chávez alumno(a) del Programa de

Maestría en ciencias con especialidad en ingeniería eléctrica con

número de

registro B040956 , adscrito a laSección de Estudios de Posgrado e Investigación de la ESIME
Unidad Zacatenco, manifiesta que es autor(a) intelectual del presente Trabajo de Tesis bajo la
dirección del ____Dr. Jaime José Rodríguez Rivas______ y cede los derechos del
trabajo intitulado: Simulación de un generador de inducción aislado con carga monofásica al
Instituto Politécnico Nacional para su difusión, con fines académicos y deinvestigación.
Los usuarios de la información no deben reproducir el contenido textual, gráficas o datos del trabajo sin
el permiso expreso del autor y/o director del trabajo. Este puede ser obtenido escribiendo a la
siguiente dirección: _____ravchbeto2001@yahoo.com.mx____. Si el permiso se otorga, el usuario
deberá dar el agradecimiento correspondiente y citar la fuente del mismo.

RamónAlberto Vazquéz Chavéz

Nombre y firma

RESUMEN
La mayoría de los sistemas de generación de energía eléctrica utilizan recursos no renovables y en el
proceso de generación deterioran los ecosistemas y el medio ambiente, por lo cual recientemente se han
desarrollado sistemas de generación de energía eléctrica renovables aislados de la red, aunque estos
sistemas de generación no convencionalesson de baja potencia, pueden llegar a lugares donde antes no
había posibilidad de llevar energía eléctrica.
En este trabajo se muestra el desarrollo matemático para obtener la curva característica aproximada de
un generador de inducción por medio de la determinación por pruebas de laboratorio de las constantes
de una ecuación no lineal de la FEM (fuerza electromotriz) y compararla con lacurva característica
experimental del generador de inducción, de la misma forma con este modelo se obtiene la curva
característica de la reactancia de magnetización y su variación.
También se muestra una metodología para obtener las curvas características de un generador de
inducción autoexcitado con carga por medio de un método matemático a diferentes valores de factor de
potencia, velocidad ycapacitancia de excitación. La excitación del generador de inducción se realiza
por medio de un banco de capacitores, de esta forma se logra la potencia reactiva necesaria para
generar voltaje en las terminales del generador de inducción. El algoritmo para el cálculo de las curvas
características se realizó en una hoja de cálculo del programa EXCEL.
Se simuló un sistema de generación de energíaeléctrica no convencional utilizando un motor de
corriente directa de imanes permanentes para proporcionar par por medio de su flecha acoplada con la
de un generador de inducción autoexcitado. El voltaje generado por el generador de inducción
autoexcitado se rectifica para obtener una señal de corriente directa, este voltaje de corriente directa se
convierte a una señal de corriente alternapor medio de un inversor a transistores tipo MOSFET
(transistor de efecto de campo de semiconductor metal-oxido) de potencia que conmutan con señales
PWM (Modulación por Ancho de Pulso) para obtener una señal PWM unipolar, y con ésta alimentar
cargas monofásicas. Para la excitación del generador de inducción se utilizó un banco fijo de potencia
reactiva.
También se hace la simulación de un...