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tesis Acceso Abierto

Control eficiente de micro centrales eólicas usando generadores de inducción

Roberto Leidhold ; María Inés Valla ; Guillermo Oscar García ; Osvaldo Enrique Agamennoni ; Francisco Felipe Garcés

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Esta tesis está dedicada al estudio de esquemas y estrategias de control de micro centrales eólicas autónomas. Se ha puesto especial énfasis en el desarrollo de un sistema robusto, que requiera mínimo mantenimiento y de bajo costo. En tal sentido se fundamenta el enfoque de la misma a la utilización de generadores de inducción con adecuada excitación y control a fin de proveer energía con la calidad requerida, y a la utilización de técnicas de optimización y control de potencia por velocidad variable y paso fijo. Inicialmente se proponen dos estrategias de control del generador de inducción. La primera se basa en la técnica de orientación con el flujo, en la cual se persigue la regulación de la tensión de la carga y la minimización de las pérdidas de la máquina. La segunda estrategia de control se basa en la teoría de la potencia reactiva instantánea, con la que se logra una adecuada regulación de las tensiones de la barra de CC y de las cargas conectadas directamente al estator de la máquina de inducción. Por último se propone una estrategia de control de la turbina, basada en la regulación de su velocidad, que maximiza la conversión de energía del viento, satisfaciendo las restricciones de velocidad angular y potencia. Para evaluar las estrategias propuestas se obtuvieron resultados de simulación numérica y resultados experimentales, llevadas a cabo en una banco de ensayos y en una estación electro eólica experimental, con el objetivo de validar las propuestas presentadas.
tesis Acceso Abierto

Control para máquinas de CA de imanes permanentes con FEM arbitraria, sin sensores mecánicos

Cristian Hernán De Angelo ; María Inés Valla ; Guillermo Oscar García ; Jorge Alberto Solsona ; Ricardo Carelli ; Jorge Luis Moiola

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En este trabajo de tesis se proponen nuevas soluciones a dos problemáticas de control de máquinas de corriente alterna con imanes permanentes: la minimización del ripple de par y la eliminación de sensores mecánicos de posición y/o velocidad. Para minimizar el ripple de par, producido por formas de onda de fem inducida no sinusoidales ni trapezoidales, se propone una nueva técnica para realizar la regulación de las corrientes de la máquina, basado en las ideas de control vectorial, lo que permite realizar el control de corriente en variables continuas del mismo modo que para máquinas sinusoidales. Con el fin de eliminar los sensores de posición y/o velocidad en el control de máquinas con forma de onda de fem arbitraria, se proponen dos nuevas estrategias, basadas en observadores de estado, que permiten estimar la fem inducida de la máquina, y a partir de ella obtener la velocidad y/o la posición del rotor. Una de las propuestas incluye una aproximación por series de Fourier de las formas de onda de la fem, que permite modelar máquinas con cualquier forma de onda de fem inducida. La segunda propuesta emplea un observador de orden reducido combinado con un observador de alta ganancia. Además, para compensar las perturbaciones producidas por el par de carga desconocido, se propuso extender el vector de estados para estimar dicho par de carga. El principal aporte de este trabajo radica en el uso de observadores que no se limitan únicamente a máquinas con fem sinusoidal o trapezoidal. Se presentan resultados de simulación y experimentales que validan las estrategias propuestas.
tesis Acceso Abierto

Control predictivo del convertidor multinivel con enclavamiento por diodos y sus aplicaciones en media tensión

Santiago Andrés Verne ; María Inés Valla

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En esta tesis se realiza el estudio del convertidor multinivel con enclavamiento por diodos. Se presenta un algoritmo generalizado para el control del balance de las tensiones del bus de continua del convertidor que no requiere de circuitos adicionales de balance. También se realiza un análisis de las características de conmutación de la topología y se elaboran reglas que aseguren el funcionamiento seguro de las llaves de potencia. Se desarrolla un algoritmo de control predictivo de estados finitos en el cual se unifica el control de las variables externas del convertidor (corrientes, potencias o variables internas de la carga) con el algoritmo de control de balance. Se consideran las restricciones de conmutación propias de la topología con el propósito de asegurar la operación correcta del convertidor y el sistema que lo circunda. Se analiza el desempeño del convertidor y la técnica desarrollada en aplicaciones de acondicionamiento de potencia, accionamientos eléctricos y generación eólica. Los algoritmos se ensayan mediante simulación en las aplicaciones mencionadas.
libros

Conversational UX Design

Identificadores:  ISBN 978-1-4503-6301-3 (impreso)

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tesis Acceso Abierto

Convertidor resonante con enclave de tensión como amplificador de potencia modulado en fase

Sergio Alberto González ; Carlos Horacio Muravchik ; María Inés Valla

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En esta tesis se analizan y desarrollan los convertidores resonantes con enclave de tensión (CMRC) bajo condiciones de carga variable, con configuraciones de carga serie y paralelo. Estos convertidores son generalmente empleados en aplicaciones industriales tales como balastos electrónicos, conversión continua a continua, etc. También se presenta aquí una aplicación novedosa como amplificador de potencia de radio frecuencia (RF) modulado en fase, para la transmisión de errores en un sistema de posicionamiento global diferencial (DGPS), en la banda de radio faros marítimos (285KHz-325KHz). El CMRC presenta diferentes modos de operación de sus cuatro llaves, entre ellos, el que enciende todas las llaves con cero de tensión (ZVS). Este modo de operación permite reducir las pérdidas de conmutación del convertidor y reduce el número de componentes empleados en las llaves. Mediante modelización por tramos lineales se halla el límite de operación entre conmutación con cuatro llaves en ZVS y el resto de los posibles modos de conmutación. Se obtiene este límite en función de las características del circuito resonante del convertidor para un circuito serie y para un circuito paralelo y de la frecuencia de conmutación. Los resultados se muestran en gráficos empleados para facilitar el diseño de convertidores de uso general. Asimismo se desarrolla un método de modulación por desplazamiento de fase binaria escalonada para ser aplicada al CMRC a fin de que éste mantenga la condición de operación de ZVS en sus cuatro llaves. La modulación escalonada produce desplazamientos de fase distribuidos en varios ciclos de portadora, lo que produce cambios de fase graduales con el propósito de concentrar el espectro ocupado en el canal de transmisión. Para aplicar al amplificador de RF modulado, se modela al filtro T como un circuito equivalente paralelo y se diseña el convertidor para permanecer operando con las llaves en ZVS. Esta condición de operación es garantizada aún con desadaptación entre la impedancia de salida del filtro y la impedancia de la antena, dando robustez al diseño frente a cambios en módulo y fase de la carga (antena, línea de transmisón y acoplador). Se implementó un prototipo siguiendo los pasos de diseño establecidos y se demuestra con resultados experimentales, la validez del análisis teórico. Para aplicar al amplificador de RF modulado, modelizamos al filtro T como un circuito equivalente paralelo y diseñamos el convertidor para permanecer operando con las llaves en ZVS. Esta condición de operación es garantizada aún con desadaptación entre la impedancia de salida del filtro y la impedancia de la antena, dando robustez al diseño frente a cambios en módulo y fase de la carga (antena, línea de transmisón y acoplador). Se implementó un prototipo siguiendo los pasos de diseño establecidos y mostramos con resultados experimentales, la validez del análisis teórico. Implementamos el modulador sobre un dispositivo FPGA que actúa directamente sobre las excitaciones de las llaves del convertidor. Mostramos mediciones efectuadas sobre el conjunto amplificador de potencia - modulador, bajo diferentes escalonamientos de fase.
tesis Acceso Abierto

Convertidores multinivel de modo corriente tolerantes a fallas

Miguel Pablo Aguirre ; María Inés Valla ; Raúl Alejandro Oliva ; Daniel Oscar Carrica

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En esta tesis se realiza el estudio de los Convertidores Multinivel de Modo Corriente (MCSI), haciendo hincapié en la topología MCSI Simétrico o Single Rating Inductor MCSI por su especial característica modular que la hace ideal para aplicaciones industriales o de alta potencia. Se analiza en detalle el funcionamiento de la topología, incluyendo sus ventajas y desventajas en comparación con otras topologías de corriente y con los Convertidores Multinivel de Modo Tensión (MVSI). Se presenta el diseño de los circuitos y la estrategia de funcionamiento para conseguir un funcionamiento tolerante a fallas, mediante el agregado de un módulo de respaldo o hotspare. Se propone y analiza una la generación de las señales de disparo mediante una adaptación de la modulación de ancho de pulso por desplazamiento de portadoras (PSC-SPWM) y se demuestra que su uso genera un balance natural en las corrientes internas del convertidor. Se presentan dos técnicas de control para fortalecer el balance de corrientes frente a perturbaciones, que actúan sobre la modulación,con mínimos requerimientos de potencia de cálculo. Dado que los MCSI Simétricos son ideales para su uso en aplicaciones de alta potencia, se diseñan dos técnicas tendientes a minimizar las pérdidas en las llaves, reduciendo la cantidad de conmutaciones por ciclo y produciendo una conmutación suave de la corriente. Se demuestra, mediante simulaciones detalladas, el correcto funcionamiento de la topologí a en dos aplicaciones básica: a) como filtro activo para mejorar la calidad de los sistemas eléctricos, y b) como interfaz con sistemas de almacenamiento en base a hidrógeno. Finalmente se presentan resultados experimentales en un prototipo de laboratorio, utilizando una FPGA de alta velocidad para la generación de las señales de disparo y control.
actas de congreso

CSI International Symposium on Computer Science and Software Engineering (CSSE)

Identificadores:  ISBN 978-1-61284-206-6 (impreso)

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tesis Acceso Abierto

Dehidrocongelación de productos frutihortícolas

Claudio Mauricio Marani ; Rodolfo Horacio Mascheroni ; Miriam Eliana Agnelli

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Estudio de distintos aspectos vinculados a la deshidratación osmótica y a la congelación de productos frutihortícolas, evaluando los efectos de las variables del proceso (temperatura, concentración de soluciones y tipo de soluto de la solución osmótica), analizando el uso de diferentes agentes osmóticos (sacarosa, glucosa y jarabes con azúcares de alto peso molecular), estudiando la calidad de las frutas dehidrocongeladas (frutillas, kiwis, peras y manzanas) y modelizando el proceso combinado.
tesis Acceso Abierto

Depósito electrolítico de metales: influencia de aditivos y complejantes en el crecimiento de los cristales y en la calidad de los depósitos

Paola Pary ; Walter A. Egli ; Cecilia Inés Elsner ; Abel C. Chialvo ; Gustavo Duffó ; Marcelo Ginés

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El presente trabajo de tesis contempla el estudio del electrodepósito de los metales cobre y cinc a partir de electrolitos alcalinos no cianurados. El cinc es por excelencia el metal utilizado para proteger el acero de la corrosión. Si bien para gran parte de sus aplicaciones (construcción, automotriz, electrodomésticos) los recubrimientos se obtienen a partir de baños ácidos sulfato, los mismos presentan menor poder cubriente y no son brillantes. Por lo tanto, en algunos casos resulta favorable el empleo de electrolitos alcalinos. La alternativa que se ha encontrado a los electrolitos alcalinos cianurados es el empleo de baños de cincato, los cuales requieren el uso de aditivos niveladores y abrillantadores para lograr una calidad aceptable. Algunos de estos aditivos generan un fenómeno conocido como envejecimiento, el cual provoca la variación de las propiedades del recubrimiento, entre ellas, su resistencia a la corrosión. El estudio de este fenómeno se abordará con una formulación industrial a base de cincato y dos aditivos comerciales de la familia polyquaternium. Los electrolitos de cobreado alcalinos se emplean principalmente en etapas intermedias del electrodepósito para obtener recubrimientos de muy bajo espesor (strike plating) sobre metales que sufren ataque químico en medios ácidos. De este modo, se protege el sustrato para procesos de terminación como el cobreado ácido, el niquelado o el cromado. A diferencia de lo que ocurre con el cinc, las alternativas sin cianuro que se han propuesto no han sido adoptadas masivamente en la industria, quedando acotadas a estudios de laboratorio. Se ha abordado entonces, el estudio de un electrolito sin cianuro a base de glutamato de sodio, incluyendo las etapas de formulación, caracterización 2 electroquímica del electrolito, obtención y caracterización de los depósitos obtenidos a partir del mismo y el estudio de varios aditivos niveladores que podrían ser utilizados con este nuevo electrolito. Los estudios llevados a cabo a lo largo de esta tesis comprendieron la caracterización electroquímica de los electrolitos sin y con aditivos empleando técnicas de análisis como voltamperometrías, cronoamperometría y espectroscopia de impedancia electroquímica; la obtención de depósitos metálicos utilizando distintos tipos de celdas electroquímicas y sobre diferentes geometrías de electrodo y la caracterización de los depósitos obtenidos empleando diferentes microscopias, difracción de rayos X y cromatografía gaseosa, entre otras técnicas. Respecto del electrolito para cincado sin cianuro, se pudieron identificar las estructuras químicas de los aditivos. Los estudios electroquímicos mostraron distinto grado de nivelado, en coincidencia con las diferencias en el aspecto y la morfología de los recubrimientos. Las diferencias estructurales y la incorporación de parte de uno de los aditivos en los depósitos generan diferentes tensiones internas cuya liberación provoca la ruptura del recubrimiento y el crecimiento de whiskers, factores que modifican la cinética de la reacción de cementación de cobre, indicativa de la resistencia a la corrosión del material. Por otra parte, la formulación de un nuevo electrolito de cobreado alcalino sin cianuro a base de glutamato de sodio, realizada a partir del estudio del equilibrio y la distribución de especies en el sistema Cu2+-glutamato, fue exitosa. La caracterización electroquímica permitió proponer un posible mecanismo de reacción en dos etapas con una especie Cu+* soluble como intermediario catódico. Además, se pudo estudiar el efecto de varios niveladores orgánicos. Se obtuvieron depósitos de cobre homogéneos y con adecuada adherencia en distintas condiciones operativas y diferentes arreglos de celdas, sin y con aditivos. Como corolario de este trabajo de tesis, el electrolito de cobreado alcalino formulado por el grupo de trabajo fue patentado y se encuentra en período de prueba en talleres industriales de galvanoplastia.
libros Acceso Abierto

Derecho político de la Segunda República, El

Identificadores:  ISBN 9788499822297 (impreso)

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