PROYECTOS EN DESARROLLO



DISEÑO Y CONSTRUCCIÓN DE  SONDAS DIFERENCIALES DE TENSIÓN, SONDAS DE CORRIENTE Y ESFERA ESPINTEROMETRICA

 Director del Proyecto Flavio Alfredo Quizhpi Palomeque
Participantes del Proyecto Cargo (en la Institución de labora o dentro del proyecto) Título Académico
Julio Viola Docente PHD
Carlos Peralta Docente Ingeniero
Carlos Tamay Ayudantes  de Investigación Estudiantes
Cristhian Quezada  Ayudante de Investigación Estudiantes

INFORMACIÓN DEL PROYECTO

La Universidad Politécnica Salesiana, sede Cuenca, cuenta entre sus equipos 4 sondas diferenciales de tensión y 4 sondas de corriente para la utilización en sus laboratorios de electricidad y electrónica. Las mismas fueron adquiridas en el 2011 y actualmente han cumplido su vida útil. Se presentan problemas en los sistemas de conexión y por lo tanto su acople a los sistemas de osciloscopio.

Por otra parte el sistema de ensayo de la onda de impulso del laboratorio de alta Tensión ha dejado de prestar sus servicios; la causa es la falla de la esfera de ionización del aire (sistema denominado esfera espinterométrica)

Objetivo general:

  • Diseñar, ensamblar y probar diez sondas diferenciales de tensión, diez sondas de corriente AC-DC y una esfera espinterométrica. E integrar capacidades de vinculación de medición en sistemas inteligentes.

Objetivos específicos:

  • Investigar y desarrollar acerca de la mejor topología para los sistemas de sondas a ser utilizados
  • Investigar y desarrollar sistemas de ajuste de los sensores de efecto hall
  • Implementar el hardware de potencia y el software de control.
  • Realizar las pruebas de laboratorio para la validación de todo el hardware y software desarrollado en las sondas de tensión y corriente.
  • Realizar las pruebas de laboratorio para la validación de la esfera espinterométrica
  • Gestionar el derecho de registro como modelo de utilización.


DISEÑO Y CONSTRUCCIÓN SERVOMOTORES  BASADOS EN  MOTORES  DE  INDUCCIÓN ASÍNCRONO

 

 Director del Proyecto Flavio Alfredo Quizhpi Palomeque
Participantes del Proyecto Cargo (en la Institución de labora o dentro del proyecto) Título Académico
Julio Viola Docente PHD
Leonardo Sarmiento Docente Ing. Electrónico
José Minchala Ayudante de Investigación Estudiante

INFORMACIÓN DEL PROYECTO

Se oferta mediante el control de posición de un motor de inducción trifásico con caja reductora y un encoder óptico adaptado a su eje, un producto de características y funcionalidad similar a un servomotor comercial pero de costo de adquisición y mantenimiento inferior, para que pueda ser utilizado en la construcción de máquinas que requieran precisión y troque a la vez

Objetivo general:

  • Fabricar un servomotor que funcione bajo los estándares, de torque superior a 20Nm que sea modular lo que reduce costos de mantenimiento y tenga costo de adquisición inferior a los servomotores importados.

Objetivos específicos:

  • Ofrecer una alternativa a los servomotores importados que tengan soporte y mantenimiento por técnicos ecuatorianos
  • Brindar un producto de menor costo, pero con iguales o mejores prestaciones que sus competidores internacionales.


Desarrollo de Convertidores Multinivel Bidireccionales Para Aplicaciones De Energía Solar

 

 Director del Proyecto Julio Viola.   PHD
Participantes del Proyecto Cargo (en la Institución de labora o dentro del proyecto) Título Académico
Flavio Alfredo Quizhpi Palomeque Docente Ing. Electrónico
José Restrepo INVESTIGADORES EXTERNOS  PHD
 José Manuel Aller  Docente   PHD

INFORMACIÓN DEL PROYECTO

Objetivo general:

  • Desarrollo de Convertidores Multinivel Bidireccionales Para Aplicaciones De Energía Solar

Objetivos específicos:

  • Implementación de los modelos de simulación de las topologías elegidas
  • Desarrollo e implementación de los algoritmos de control de corriente/potencia
  • Implementación de los modelos de simulación de las topologías elegidas
  • Diseño y adquisición de los bloques constitutivos de las plataforma experimental


Estudio de la calidad de servicio en la red eléctrica debido a la inyección de armónicos por la recarga de vehículos eléctricos

 Director del Proyecto  José Manuel Aller Castro
Participantes del Proyecto Cargo (en la Institución de labora o dentro del proyecto) Título Académico
 Flavio Alfredo Quizhpi Palomeque Docente Phd(c)
 Santiago Medina  Asistente de Investigación  Ing. Eléctrico

INFORMACIÓN DEL PROYECTO

Este proyecto propone como objetivo determinar el impacto que tendrán los vehículos eléctricos al momento de la recarga constatando de esta manera la cantidad de la energía y los armónicos que se inyectaran a la red, así como el impacto que causaran tanto en el ámbito económico como el daño al sistema basándonos en los rangos de tolerancia dados por las normas de la IEEE y por las regulaciones del CONELEC 004/01, para que de esta manera buscar soluciones a la inyección de los armónicos

Objetivo general:

  • Establecer el impacto que causara la recarga de los vehículos eléctricos a la industria producidos por los armónicos que se inyectara a la red.

Objetivos específicos:

  • Tomar los datos de los armónicos que se inyectan a la red en una recarga
  • Proponer modelos de gestión


Analysis of exposure to low frequency electric and magnetic field produced by distribution feeders on humans

 Director del Proyecto  Ing. John Armando Morales García. Ph.D
Participantes del Proyecto Cargo (en la Institución de labora o dentro del proyecto) Título Académico
 Fernando Guerrero Profesor Asistente Ing. Electrónico
 Ing. Roberto Cabral INVESTIGADORES EXTERNOS  PHDc
 Flavio Quizhp  Docente   PHDc

INFORMACIÓN DEL PROYECTO

In Equator, electric lines are usually built on rights-of-way, which vary in voltage, height, longitude and others. However, lower-voltage distribution lines called distribution feeders are generally built in neighborhoods. These elements are potential sources of exposure to magnetic and electric fields (EMF). Persons are unavoidably exposed to their effects, which so much attention has been given to the possibility that EMF are associated with adverse effects. In this context, residential and industrial exposure to low frequency electric and magnetic fields generated for Electrical Substations and Distribution Feeders has been associated with health problems like childhood leukaemia and cancer, which are still under research.

The aim of this work is to analyze and determine the low frequency magnetic and electric field exposure in utilities worker in Equator that currently work in distribution feeders. Besides that, this work is focused to mitigate industrial exposure values that might be attributable to real-life Distribution Feeders and Electrical Substations. The exposure-reduction method is estimated thought the placement of Screen Conductors. Finite Elements (FE) based simulation will be used to estimate industrial frequency exposure values and determine the exposure-reduction optimal topology.

Objetivo general:

  • To analyze levels of electromagnetic field on humans produced by distribution feeders, looking alternatives to mitigate these level according to international standard.

Objetivos específicos:

  • To develop a distribution feeder model useful to obtain different electric and magnetic fields, which to allow simulate space or air, aluminum conductor, ground and other.
  • To determine electric and magnetic field levels with and without any mitigation technique.


Diseño y determinación de sistemas de puesta a tierra mediante pruebas de campo con elementos comunes utilizados en la región, incluyendo GEM y electrodo químico.

 Director del Proyecto ING. Hernán Patricio Guillén Coello
Participantes del Proyecto Cargo (en la Institución de labora o dentro del proyecto) Título Académico
 Flavio Alfredo Quizhpi Palomeque Docente PHDc
 Freddy Mauricio Sinchi Sinchi Estudiante Estudiante UPS

INFORMACIÓN DEL PROYECTO

La función del sistema de puesta a tierra (SPT) es garantizar la seguridad de las personas y protección de los equipos, eso hace que en todo diseño, se fije una resistencia objetivo. En nuestro país, para el diseño de la puesta a tierra, a veces por la premura del tiempo, se establecen modelos sin realizar un análisis de la resistividad del suelo y de las normas que existen para su diseño.

Objetivo general:

  • Establecer diseños de sistemas de puesta a tierra mediante pruebas de campo con elementos comunes utilizados en la región, GEM y electrodo químico.

Objetivos específicos:

  • Calcular la configuración de puesta a tierra en suelos con valores de resistividad de hasta 250 Ωm para obtener una resistencia de 15 Ω y definir rangos de resistividad.
  • Definir el diseño básico de puesta a tierra para cada rango de valores de resistividad e indicar el diseño alternativo usando enriquecedor de tierra GEM y Electrodo Químico.


Convertidor electrónico de potencia con capacidades de filtrado activo, inyección de potencia activa proveniente de paneles solares y balanceo de cargas bifásicas

 Director del Proyecto  Julio César Viola  PHD
Participantes del Proyecto Cargo (en la Institución de labora o dentro del proyecto) Título Académico
 José Manuel  Aller Castro Docente PHD
 Flavio Alfredo Quizhpi Palomeque Docente  PHDc

INFORMACIÓN DEL PROYECTO

Se ha tratado el tema del diseño de filtros activos para la eliminación de armónicos de corriente y la mejora de la calidad del servicio.

Objetivo general:

  • Diseñar, ensamblar y probar un convertidor electrónico de potencia con capacidades de filtrado activo, inyección de potencia activa proveniente de paneles solares y balanceo de cargas bifásicas. Diseñar, montar y probar circuitos de control, adquisición y procesamiento de mediciones eléctricas para lograr características de medidor inteligente

Objetivos específicos:

  • Investigar y desarrollar acerca de la mejor topología para el convertidor de potencia que será utilizado.
  • Investigar y desarrollar algoritmos de control que permitan integrar todas las manipulaciones de potencia requeridas.
  • Implementar el hardware de potencia y el software de control
  • Implementar los algoritmos de adquisición, almacenamiento y procesamiento de las variables eléctricas.
  • Realizar las pruebas de laboratorio para la validación de todo el hardware y software desarrollado.


Diseño de un Filtro Bifásico para la eliminación de armónicos de redes residenciales

 

 Director del Proyecto  Flavio Quizhpi PHD c
Participantes del Proyecto Cargo (en la Institución de labora o dentro del proyecto) Título Académico
 Julio César Viola Docente PHD
 Jóse Manuel Aller Docente  PHD

INFORMACIÓN DEL PROYECTO

El presente proyecto forma parte del grupo de investigaciones en Energías de la Universidad Politécnica Salesiana sede Cuenca,  y está orientado a mejorar la calidad de energía de una red bifásica residencial, ya que con el aumento constante de las cargas no lineales conectadas a la red de alimentación aparecen muchos problemas de distorsión y pérdida de eficiencia debidos al bajo factor de potencia. Una de las formas de mejorar esta situación, es la utilización de filtros activos de potencia (APF), y en este caso se desarrolla un filtro para una red bifásica, con la característica que este filtro realiza una inclusión del neutro en el filtrado para que se dé un equilibrio entre fases y con el neutro,  obteniendo además que la forma de la corriente que circule por la red eléctrica sea senoidal y que la tensión aplicada a las cargas también lo sea.

En el grupo de Energías se  realizó un prototipo de filtro bifásico, el cual fue desarrollado como tesis de pregrado además que fue presentado para el concurso de Retos Yachay 2014, obteniendo el primer lugar en la categoría ecolumínicos, se propone  mejorar el filtro tanto estructuralmente, como en su sistema de control, con nuevas tarjetas de adquisición, control, drives, ajuste de compensación reactiva, etc

 

Objetivo general:

  • Desarrollar un filtro para la eliminación de armónicos de un sistema bifásico residencial, en el que se incluya la línea neutro de la red.
  • Desarrollo y pruebas de diferentes métodos de control aplicado al filtro desarrollado.

Objetivos específicos:

  •   En base al prototipo desarrollado, rediseñar una configuración de IGBT’s para filtrar las componentes armónicas presentes en una red bifásica.
  •   Diseñar y construir nuevas tarjetas de adquisición, drives y control para el filtro bifásico.
  •  Desarrollar nuevos sistemas de control para la conmutación de IGBT’s del filtro activo.
  •   Verificar la eficiencia de la red una vez implementado el filtro activo de potencia.
  •   Patentar el filtro activo bifásico.


Desarrollo de prototipo de semáforo con luz LED de alta eficiencia y protocolo industrial de comunicación

 Director del Proyecto  Julio Viola PHD
Participantes del Proyecto Cargo (en la Institución de labora o dentro del proyecto) Título Académico
 Flavio Alfredo   Quizhpi Palomeque Docente PHDc
 José Alex Restrepo Zambrano INVESTIGADORES EXTERNOS  PHD
 José Manuel  Aller Castro  Docente   PHD

INFORMACIÓN DEL PROYECTO

La Secretaría de Educación Superior, Ciencia, Tecnología e Innovación (SENESCYT) y el Servicio Nacional de Contratación Pública (SERCOP) han lanzado el concurso IngeniaTEC mediante el cual se ha abierto la posibilidad de que empresas y/o universidades del Ecuador presenten diseños de prototipos en escala 1:1 de un listado de productos considerados estratégicos para el estado ecuatoriano dado que representan un alto porcentaje de la importaciones anuales realizadas.

De los 43 productos presentados el más afín al área de investigación es el de Semáforos Viales y se desea aprovechar la gran experiencia alcanzada en los últimos años por el GIE en el diseño de circuitos de control y sensado para aplicarla en el diseño del prototipo requerido. Este diseño permitirá además profundizar el conocimiento sobre convertidores CC/CC de alta eficiencia los cuales forman parte de las líneas de investigación del GIE.

Objetivo general:

  • Diseñar y construir un módulo de semáforo vial de alta eficiencia basado en luz LED y convertidores CC/CC de alta eficiencia

Objetivos específicos:

  • Investigar y diseñar los módulos LED requeridos para cumplir con las intensidades lumínicas requeridas.
  •  Investigar y desarrollar los convertidores CC/CC requeridos según la potencia de consumo de los módulos LED.
  •  Implementar el protocolo industrial de comunicación mediante un microprocesador a definir.
  • Investigar el comportamiento de distintas tecnologías de baterías.
  •  Ensamblaje y pruebas de laboratorio del prototipo.


Calentador de Agua por Inducción

 Director del Proyecto  John Armando Morales García PHD
Participantes del Proyecto Cargo (en la Institución de labora o dentro del proyecto) Título Académico
 Luis Felipe Quevedo Avila Ingeniero
 Flavio Alfredo  Quizhpi Palomeque Docente  PHD c
 Cesar Gonzalo Mancheno Mancheno Ingeniero

INFORMACIÓN DEL PROYECTO

La energía eléctrica es una opción viable, ya que por medio del cambio de la matriz energética y productiva del País que implica la migración de derivados de petróleo hacia electricidad, una vez que el país cuente con la producción de Energía Eléctrica por medio de los proyectos de generación Eléctrica que actualmente se encuentran en etapa de construcción [1,2].

Por este motivo se pretende desarrollar un prototipo de calentador de agua por inducción electromagnética que permita generar una herramienta útil y funcional en cada uno de los hogares ecuatorianos, llegando a ser una futura alternativa para sustituir los sistemas tradicionales de ACS.

De esta manera contribuir al cambio esperado en la matriz energética  y productiva del país,  mejorando la calidad de vida y atención de personas  ya que en la actualidad se pretende reemplazar todos los sistemas que utilizan elementos de energías no renovables para evitar la quema indiscriminada de combustibles fósiles, de esta manera ayudar a preservar el medio ambiente, evitando aumentar el calentamiento global y el efecto invernadero  [1,2].

Otro aspecto a considerar en el proyecto es la eficiencia, ya que se realizara más de un prototipo de calentador de agua, mismo que servirá para evaluar el mayor rendimiento en la temperatura del fluido a circular, de esta manera se realizaran varias pruebas como variación de frecuencia, algoritmos y circuitos auxiliares, que ayudaran a determinar si el prototipo esperado puede llegar a ser una alternativa en el remplazo de los tradicionales equipos  en el mercado.

Por otro lado el proyecto se enmarca dentro de las líneas  de investigación de Eficiencia Energética, por lo que el trabajo espera abrir nuevos caminos, fortaleciendo la experiencia de los investigadores y de la institución en las áreas de máquinas eléctricas y electrónica de potencia.

Objetivo general:

  • Diseñar y ejecutar pruebas de un prototipo de Calentador de Agua por Inducción Magnética.

Objetivos específicos:

  •  Investigar y comprobar el funcionamiento derectificadores de Potencia AC-CC.
  •  Investigar y  comprobar el funcionamiento de un Inversor de Potencia CC-AC.
  •  Investigar y desarrollar algoritmos de modulación y control, aplicados a convertidores de frecuencia.
  • Construir una bobina de inducción.
  •  Realizar las pruebas de laboratorio para la validación del prototipo desarrollado.


Mejora de la Eficiencia Energética en Edificaciones de la zona ecuatorial de los Andes

 Director del Proyecto  Ing. Xavier Serrano Guerrero
Participantes del Proyecto Cargo (en la Institución de labora o dentro del proyecto) Título Académico
 Diego Paúl Chacón Troya Docente Ing. Electrónico
 Arturo Geovanny Peralta Sevilla Docente  Ing Eléctrico
 Flavio Alfredo Quizhpi Palomeque  Docente   PHDc

        INFORMACIÓN DEL PROYECTO

La Universidad Politécnica Salesiana ha crecido de manera significativa en todos los ámbitos en los que se desarrolla, el tema energético no es ajeno a esta realidad. En la Sede Cuenca, sólo el consumo de energía eléctrica bordea los 71 720 kWh al mes, el consumo de electricidad de aproximadamente 400 hogares promedio en nuestro medio. El costo de este consumo es superior a los 100 000 USD anuales.

Se plantea proponer, implementar y evaluar nuevas alternativas de eficiencia e inteligencia energética que permitan no sólo reducir la demanda de energía en al menos un 20%, sino también consumir la energía preferiblemente cuando es más barata. La meta del proyecto es proponer, implementar y evaluar propuestas que para obtener un ahorro de unos 20 000 USD anuales; cabe recalcar que para alcanzar esta meta, se requiere de un fuerte compromiso institucional, lo cual garantice que se adoptarán las medidas recomendadas por los investigadores. Es necesario indicar que se adoptarán solamente las medidas que permitan el retorno de la inversión, es decir que el proyecto sea sostenible desde el punto de vista económico.

Las acciones del párrafo anterior se sustentan en la creación de un Sistema de Gestión de Energía SGEn en la UPS – Cuenca, apoyado en la norma internacional ISO-50001, la cual brinda a las organizaciones, los requisitos para mejorar el rendimiento energético; un SGEn proporciona beneficios rápidos a una organización, maximizando el uso de sus fuentes de energía y los activos relacionados con la energía, lo que reduce tanto el costo de la energía, como el consumo. La organización también contribuye positivamente en la reducción del agotamiento de los recursos energéticos y la mitigación de los efectos del uso de energía en todo el mundo, tal como el calentamiento global.

La Universidad Politécnica Salesiana con este proyecto de investigación, se proyectaría ante la sociedad como una organización líder en la implementación de políticas de eficiencia energética en el Ecuador y comprometida con la conservación del medio ambiente y el desarrollo sostenible.

Objetivo general:

  • Se pretende proponer y evaluar nuevas alternativas de eficiencia energética para el uso eficiente de la energía en edificios.

Objetivos específicos:

  • Crear un Sistema de Gestión de Energía SGEn en la Universidad Politécnica Salesiana Sede Cuenca, basados en la Norma ISO 50001.
  • Realizar un estudio del estado del arte de eficiencia energética en edificios.
  • Recopilar y documentar información acerca del consumo energético en la UPS – Cuenca.
  • Implementar un sistema de medición, monitoreo y registro de los consumos energéticos.
  • Incorporar medidas de eficiencia energética.
  • Reducir el consumo de energía eléctrica desde la red convencional incorporando recursos de generación distribuida, evaluando el nivel de calidad de energía.
  • Evaluar las medidas incorporadas desde el punto de vista, técnico, económico, ambiental y social.

 

 

 

 

 

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