CONSTRUCCIÓN DE UNA FUENTE DE PODER VARIABLE

CONSTRUCCIÓN DE UNA FUENTE DE PODER VARIABLE

RESUMEN

El presente trabajo se realizó con el fin de conocer y construir una herramienta que es muy útil en el campo de la ingeniería y otras áreas experimentales afines. Dicha herramienta se conoce comúnmente como fuente de poder; en general una fuente de poder es una fuente de energía que puede ser de varios tipos como, por ejemplo, térmica, eléctrica, atómica, etc., pero en este trabajo nos concentraremos en la realización de una fuente de poder variable. Para esto decidimos dividir el trabajo básicamente en cuatro etapas importantes, como lo son la recolección de información de diferentes fuentes de poder y aplicaciones, la segunda etapa consiste en buscar un modelo sencillo factible de realizar y también averiguar los materiales a comprar, la tercera etapa y más importante es la elaboración de La fuente de poder, y por ultimo sacaremos las debidas conclusiones y resultados del proyecto.

Palabras clave: Voltaje, corriente, fuente de poder, circuito, energía.

ABSTRACT

The present work was carried out in order to know and build a tool that is very useful in the field of engineering and other related experimental areas. This tool is commonly known as a source of power; in general, a source of power is a source of energy that can be of various types such as, for example, thermal, electrical, atomic, etc., but in this work we will concentrate on the realization of a variable power source. For this we decided to divide the work basically into four important stages, such as the collection of information from different sources of power and applications, the second stage is to find a simple model feasible to perform and also find out the materials to buy, the third stage and more important is the preparation of the source of power, and finally we will draw the due conclusions and results of the project

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Keywords: Voltage, current, power source, circuit, energy.

1. INTRODUCCIÓN

En nuestro camino como futuros ingenieros, algunas veces tendremos que explorar el estudio de electricidad, magnetismo y electrónica y comenzar a realizar experimentos, entre ellos, circuitos los cuales será necesario alimentarlos con voltajes específicos. Cada vez que se hace un proyecto de este tipo, es de gran importancia pensar en la fuente que lo alimentará; por esta razón se convierte en indispensable tener en nuestro laboratorio una fuente de poder variable ya que esta, nos permite practicar, ajustar y fijar el voltaje para los circuitos o proyectos con que el ingeniero experimentará.  

Una fuente de alimentación se puede considerar entonces una herramienta esencial para un laboratorio de electricidad y magnetismo con el fin de alimentar diversas aplicaciones y circuitos en innumerables ocasiones. Es de aquí que nace la idea de crear una fuente de voltaje variable que permita convertir la electricidad de un voltaje de corriente alterna a un voltaje de corriente directa.

La fuente de voltaje variable permite su aplicación en diferentes campos como en el sector industrial, la electrónica, la ingeniería, entre otros, lo que hace muy importante su diseño y fabricación ya que la mayoría de los aparatos y sistemas electrónicos requieren de un suministro de potencia de corriente directa y algunos otros utilizan una fuente de alimentación en las que el voltaje de suministro no es regulado; Sabiendo ya que la fuente de poder variable, tiene gran utilidad, especialmente en el área experimental para estudiantes de ingeniería, dato que nos llamó mucho la atención porque se utilizan para alimentar circuitos o experimentos debido a que al ser de salida variable se puede jugar con el nivel de voltaje y corriente

Otro punto que deseamos tocar además de conocer las aplicaciones y utilidades de esta herramienta, es explorar dentro de ella empezando por aprender de sus partes, su funcionamiento interno, y en lo que principalmente se basa este proyecto que es en la fabricación de un modelo sencillo de una fuente de poder variable.

Una fuente de poder variable está muy ligada al mundo de la electrónica y por ende al mundo de la electricidad, por eso es necesario antes de construir una fuente de poder es muy conveniente que el estudiante de ingeniería adquiera bastante información sobre circuitos, polaridades, voltajes, corriente alterna y directa, también sobre cada objeto que compone un circuito como lo son sus resistencias, capacitores, trasformadores entre otros términos importantes.

 1.1 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

Durante muchos años, ha existido demanda de control de energía eléctrica para los sistemas de impulsión con motores eléctricos y de controles industriales, lo que ha conducido al temprano desarrollo de sistemas para la obtención de voltajes variables, con los cuales controlar diferentes aparatos electrónicos como impulsores de motores. Es por esto, que los voltajes variables han revolucionado el concepto del control de la potencia de conversión de energía y del control del accionamiento de motores eléctricos y en los últimos años se ha hablado de fuentes de poder tanto de gran corriente y alto voltaje como de poca corriente, pero mejor eficiencia.

En base a lo anterior, es necesario afirmar que las fuentes de poder que se usan en forma extensa en aplicaciones industriales nacen o se crean con el fin de satisfacer todas o la mayor parte de aislamiento entre la fuente y la carga, la alta densidad de potencia para reducción de tamaño y peso, la dirección controlada del flujo de la potencia, la alta eficiencia de conversión, las formas de onda en la entrada y salida con poca distorsión armónica total para que los filtros sean pequeños y el factor de potencia controlado si la fuente es de voltaje variable, entre otros.

También cabe resaltar que muchos ingenieros no conocen o desconocen por completo la composición y el funcionamiento de las fuentes de poder, para nosotros es bueno conocerlas, ya que empezando de un modelo sencillo podríamos nosotros en un futuro ingeniar y dar gran mejora hacia modelos más complejos y así hacer aportes también en el mundo de la electricidad electrónica y en general en el mundo de la industria.

1.2 OBJETIVOS

1.2.1 Objetivo general

Conocer los principios y el funcionamiento de una fuente de poder variable con el fin de realizar un diseño a pequeña escala de la misma.

1.2.2 Objetivos específicos

• Adquirir conocimiento acerca de conceptos nuevos y familiarizarse con todos ellos.
• comprender las diferentes etapas de transformación, rectificación, filtrado y regulación de las fuentes de poder de variados voltajes.
• Buscar un modelo sencillo de fuente de poder para realizarlo
• Entender la utilidad de cada uno de los materiales a usar.
• Analizar las características de las fuentes de poder en la solución de problemas industriales y electrónicos.
• Determinar las ventajas y desventajas de diferentes diseños de las fuentes de poder variable

1. MARCO TEÓRICO

2.1 Conceptos importantes para nuestro trabajo: es necesario dominar un mínimo de conocimiento y de jerga, y sus respectivas definiciones debido a que durante todo el tiempo que dure este proyecto lo utilizaremos por eso es bueno tener todos los conceptos claros y así saber la función de cada uno.

2.1.1 Voltaje: La palabra voltaje o potencial eléctrica, la real academia la define como “cantidad de voltios que actúan en un aparato o sistemas eléctrico” El voltaje es la capacidad física que tiene un circuito eléctrico, debido a que impulsa a los electrones a lo extenso de un conductor, esto quiere decir, que el voltio conduce la energía eléctrica con mayor o menor potencia, debido a que el voltaje es el mecanismo eléctrico entre los dos cuerpos, basándose a que si los dos puntos establecen un contacto de flujo de electrones puede suceder una transferencia de energía de ambos puntos, porque los electrones son cargas negativas y son atraídas por protones con carga positiva, pero además los electrones son rechazados entre sí por tener la misma carga.

El voltaje o voltio es algo semejante a la tensión y de desigualdad de potencial, es decir, que el voltaje es el trabajo por unidad de carga que se desempeña por el campo eléctrico que se encuentra sobre un particular para que pueda moverse de un lugar a otro. Este sistema se diferencia por diversas potencias que se miden en voltios que se distingue con la letra “V” que define la categorización en “bajo” o “alto voltaje”.

2.1.2 Corriente alterna: La corriente alterna es un tipo de corriente eléctrica que se caracteriza porque su sentido y magnitud son variables en un sentido cíclico, siendo la forma más frecuente de oscilación es la conocida como senoidal (una curva se desplaza hacia arriba y hacia abajo) y es gracias a ella que es posible lograr que la energía se transmita de forma mucho más eficaz. Es importante señalar que a pesar de que la senoidal es la oscilación más común, se pueden presentar casos en donde las necesidades requieran otra forma de oscilación, ya sea triangular, cuadrada, etc.

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