Construcción y control de un grupo electrógeno

Abstract

Este proyecto tiene como finalidad el suministro de energía eléctrica a lugares remotos. Para la construcción se dispuso de un motor a combustión interna capaz de mover un generador de corriente alterna de 10 KVA. El conjunto se encuentra conectado en línea a través de una unión cardánica para absorber la desalineación que pudiera existir. Para mantener 220 volts y 50 hertz a la salida del generador, este debe girar en forma constante a 1500 rpm, por lo cual se implementa un control automático de velocidad que permite mantener el sistema a esa velocidad constante. El volante del motor a combustión interna está unido al eje del generador mediante una cruceta, también llamada unión cardánica. A medida que el sistema incrementa su velocidad comienza la generación de tensión, pero el tipo de generador utilizado requiere mantener una velocidad constante de 1500 rpm, para lo cual se implementa un sistema de control automático basado en elementos discretos e integrados. Apuntando al eje del generador se encuentra un sensor óptico de rpm que entrega un tren de pulsos dependiendo de la velocidad de giro. La señal del sensor es convertida a tensión a través de un conversor frecuencia-voltaje, que en el rango de frecuencias de 1000 hertz a 8000 hertz se comporta en forma lineal. Luego, a la salida del conversor se conecta un comparador de colector abierto para adaptar la señal de control que comandará las siguientes etapas. Posteriormente, se incorpora un ciclo de histéresis que evita cambios bruscos de dirección del motor paso a paso, seguido de los drivers y el motor paso a paso conectado al acelerador del motor a combustión interna. De esta forma, el sistema se mantiene acelerado a 1500 rpm mientras las cargas conectadas al generador no consuman más de 14,4 amperes por fase. Si se supera el límite de consumo, existe a la salida del generador un sensor de sobrecorriente que entrega un uno lógico de 12 volts, señal que detiene totalmente el sistema a través del PLM.