Investigador Usach trabaja en la construcción de una nueva fuente eléctrica para electroimanes

Dic
27
2018
Gracias a un contrato tecnológico con CORFO, el Dr. Matías Díaz del Departamento de Ingeniería Eléctrica de la Universidad de Santiago de Chile, trabaja en una iniciativa que propone una nueva Fuente Eléctrica, no existente en el mercado, que se basa en la construcción de un nuevo dispositivo de electrónica de potencia que, a través de la utilización de tecnologías innovadoras, permitirá reemplazar los equipos que actualmente se comercializan.

“Desarrollo de Fuente Eléctrica Regenerativa para el Accionamiento de Electroimanes Industriales”, es el nombre del proyecto CORFO adjudicado por el Dr. Matías Díaz, que busca potenciar e implementar nuevas soluciones industriales para electroimanes. Estos equipos se utilizan en rubros como el minero, metalúrgico, metalmecánico y de construcción, para movilizar materiales ferromagnéticos.

La investigación se enmarca en la necesidad presentada por la empresa EKM, que se dedica a otorgar soluciones de ingeniería y equipamientos para aplicaciones industriales, entorno al desarrollo de una nueva Fuente Eléctrica para electroimanes con tecnología avanzada que permita reducir costos de producción y el consumo energético.

“Los electroimanes son accionados a través de una Fuente Eléctrica que produce corriente continua para magnetizar el electroimán. Cuando se magnetiza/desmagnetiza el electroimán se produce una energía remanente que es “quemada” en una resistencia, lo que produce un sobrecalentamiento implica detener la operación por alrededor de 15 minutos por hora de operación. Entonces, lo que proponemos es que esa energía que queda sea devuelta a la red mediante electrónica de potencia”, señala Dr. Matías Díaz.

La iniciativa que propone una nueva Fuente Eléctrica, no existente en el mercado, se basa en la construcción de un nuevo dispositivo de electrónica de potencia que, a través de la utilización de tecnologías innovadoras, permitirá reemplazar los equipos que actualmente se comercializan.

La investigación aplicada consta de cuatro etapas impuestas por CORFO, que deben cumplirse durante los 2 años que dura el proyecto. Actualmente, se está trabajando en el diseño del producto para, posteriormente, ser construido y evaluado con pruebas experimentales que permitirán su comercialización e implementación en la industria.

“Nosotros nos trajimos este electroimán al laboratorio, le hicimos los estudios correspondientes y cuando hicimos simulaciones con el equipo, nos dimos cuenta de que la situación era más compleja de lo que pensábamos. Entonces, lo que estamos ofreciendo es un producto que va a generar un impacto positivo en la industria, disminuirá el consumo energético, y aumentará los tiempos de productividad. Tenemos un plus que otros trabajos no tienen”, menciona el Dr. Díaz.

A modo de complemento, José Aravena, egresado de Ingeniería Civil Eléctrica, y que trabaja como Ingeniero de Desarrollo en el proyecto, específicamente en la implementación de la iniciativa a través del diseño de hardware y tarjetas electrónicas enfocadas en la electrónica de potencias, destaca que “lo que nosotros ofrecemos es construir un artefacto varias veces mejor, en términos de indicadores de energía para lograr que los parámetros se reduzcan de sobre 40 % (cuando la norma indica 5%) a solo un 2%”.

La electricidad

La energía producida por cargas eléctricas que se manifiestan de manera física, luminosa, mecánica y térmica, es aquella que genera electricidad mediante la implementación y uso de diferentes sistemas eléctricos, los cuales operan de manera coordinada con el fin de satisfacer a los consumidores.

En este sentido, hoy la electricidad forma parte fundamental del desarrollo nacional y su uso responsable depende del conocimiento que se adquiere en la materia, para así, cumplir con los requerimientos nacionales.

“El área que trabajamos es sumamente transversal, porque todo pasa por la energía eléctrica. Siempre tendremos una necesidad de energía eléctrica, sea cual sea su aplicación. Si bien, la industria chilena no está del todo preparada para desarrollar tecnología, es motivante pensar que a través de este tipo de proyectos podemos contribuir a que esto cambie. En la USACH hasta hace poco no había mucho avance en lo que trabajamos, pero en menos de dos años ya somos un grupo bastante grande dedicado a generar una base de conocimiento tanto para la industria, como para los alumnos que pueden ver que lo que estudian tiene una aplicación real”, comenta el Dr. Díaz.

Otros Proyectos

Como en este caso, fue la empresa quien levantó la necesidad, los investigadores de nuestra Casa de Estudios, a través del Departamento de Ingeniería Eléctrica, apostaron por el desarrollo aplicado de la ciencia y tecnología de excelencia, asegurando la implementación de su trabajo mediante un equipo que contempla a dos especialistas: el Dr. Matías Díaz y el Dr. Félix Rojas, ambos de la Facultad de Ingeniería, 5 ingenieros de desarrollo, y a otros varios estudiantes de pre y posgrado.

Además, el investigador se encuentra trabajando en otros tres proyectos que, de manera interdisciplinaria, permiten estudiar de mejor manera el tratamiento de las energías no renovables y renovables, entre los que se encuentran dos proyectos DICYT titulados “Aplicación de convertidores modulares multinivel en sistemas eólicos de alta potencia” y “Tecnologías para integración de Energías Renovables y Micro-redes”, además de un FONDEF denominado “Investigación y Desarrollo de un Alimentador Electrónico para Máxima Eficiencia en Motores de Inducción”, en el que colabora como investigador en la iniciativa adjudicada por el Dr. Juan Carlos Travieso de la Facultad Tecnológica de nuestra Universidad.

 

Por Alexia Bórquez B. 

En la fotografía, un rectificador semicontrolado para fuente eléctrica de eletroimanes de carga.