Desarrollo e Implementación de un Banco de Laboratorio para el Estudio y Control de Máquinas Sincrónicas Utilizando Simulación en Tiempo Real

Abstract

El presente proyecto de grado tiene como objetivo principal el diseño e implementación de un banco de laboratorio, en el cual sea factible la realización de prácticas tanto para el estudio como el control de una máquina síncrona por medio de la simulación en tiempo real. Además de esto, se ha desarrollado dos prácticas modelo que requieren el uso del simulador (OPAL RTTM). La primera práctica abarca la determinación de las constantes dinámicas de un generador síncrono de polos salientes con características conocidas mediante la prueba de respuesta en frecuencia en reposo (SSFR) descrita en la norma IEEE 115-2009, el cual es desarrollado con modelos de SimulinkTM, procesando los datos resultantes con programación en MatlabTM, y finalmente obteniendo las reactancias operacionales y constantes de tiempo de la máquina síncrona. Luego de esto, con los parámetros obtenidos, se procede a realizar la segunda práctica que propone el control de tensión de la máquina síncrona mediante un AVR estándar. Esta prueba permite simular el comportamiento de las señales de salida de la máquina cuando existan entradas y salidas de cargas al sistema, y en donde se observa la bondad del AVR en la señal de voltaje en terminales, estabilizándose en un rango de entre 0.2 a 0.3 segundos. A partir de estos resultados, se diseñó y construyó un módulo de adquisición y acondicionamiento de señal para poder integrar las señales medidas en una máquina física al simulador en tiempo real, finalmente logrando la implementación del banco de laboratorio para estudio y control de tensión de máquinas síncronas para ser utilizado por estudiantes de grado y postgrado a través de las practicas propuestas.