Diseño e implementación de un sistema electrónico con un prototipo de motor generador para el control y uso de la fuerza contra electromotriz

Abstract

En la presente tesis “diseño e implementación de un sistema electrónico con un prototipo de motor generador para el control y uso de la fuerza contra electromotriz”, el principal objetivo es controlar y usar la fuerza contra electromotriz entregada por un sistema electrónico y un prototipo de motor generador. Para esto se diseñó un rotor y un estator en SolidWorks de tal forma que trabaje como un motor generador, y se implementó mediante el uso de la impresión en 3D; se diseñó y se implementó un sistema electrónico para que funcione en conjunto con el prototipo de motor generador y permita el control y uso de la fuerza contra electromotriz. Para dimensionar el rotor se midieron los imanes y su campo magnético, y se evaluaron los límites mecánicos del rodamiento para que trabaje a una frecuencia optima de encendido y apagado de la polaridad de los electroimanes. Para el óptimo funcionamiento de los electroimanes respecto a su tiempo de carga se calculó la inductancia, la permeabilidad relativa, la resistencia, la reactancia inductiva y la impedancia. Para el sistema electrónico se hace uso de una batería de 12V 9A que alimenta a los electroimanes mediante un transistor que es controlado por un interruptor magnético, el cual se cierra en el instante cuando el electroimán se encuentra con el imán permanente provocando el giro del rotor en una sola dirección, y se abre en el instante cuando el electroimán se ubica en el centro del imán permanente provocando el colapso del campo magnético almacenado en el electroimán que se manifiesta como fuerza contra electromotriz para ofrecer un impulso extra en la misma dirección de giro del rotor y a su vez siendo dirigida por un diodo para aprovecharla en una carga. Se realizaron las pruebas de validación del funcionamiento, el cual fue medida la potencia de salida en relación a la potencia de entrada, dando como resultado de eficiencia de aprovechamiento de la fuerza contra electromotriz un 13,6 %.