Diseño y desarrollo de un prototipo simulado para el control de escaleras eléctricas que optimice el consumo de energía

En el mundo moderno, la movilidad de las personas en grandes edificaciones resulta bastante compleja, por esta razón, las escaleras mecánicas toman relevancia, al convertirse en una solución viable para mejorar el flujo de personas en estos lugares. Teniendo en cuenta la importancia de las escaleras...

Full description

Autores:: Pérez Sarmiento, Andres Fernando
Rubiano Alba, Jason Alexander

Tipo de recurso:

Fecha de publicación:: 2016

Institución:: Universidad Militar Nueva Granada

Repositorio:: Repositorio UMNG

Idioma:: spa

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description	En el mundo moderno, la movilidad de las personas en grandes edificaciones resulta bastante compleja, por esta razón, las escaleras mecánicas toman relevancia, al convertirse en una solución viable para mejorar el flujo de personas en estos lugares. Teniendo en cuenta la importancia de las escaleras mecánicas, este documento presenta el análisis estático de estas estructuras, basado en las normativas internacionales y las condiciones que utilizan algunos fabricantes en la construcción de las mismas. En este trabajo se presentan las características esenciales que se pueden tener en el diseño de la escalera mecánica, teniendo en cuenta parámetros como el material de las piezas y el factor de seguridad para este tipo de estructuras, según la normativa correspondiente. Además del análisis estructural de la escalera mecánica, este documento presenta el diseño de un sistema de ahorro de energía, teniendo en cuenta para esto la problemática energética actual, como por ejemplo, el aumento de su demanda y por ende el aumento de la huella de carbono. Para el desarrollo de este control se diseñó un variador de velocidad PWM para un motor trifásico, además de un control PID que permite acondicionar la corriente, de tal forma que el motor no se vea afectado por los picos; en conjunto, estos dos controles permiten mejorar la eficiencia energética del motor, ya que, gracias a estos, los picos de corriente se reducirán y el funcionamiento de la escalera dependerá del flujo de personas que utilicen el servicio. Para el análisis de la parte estructural de la escalera, se desarrolló el diseño de la estructura en un software CAD (SOLIDWORKS) ® y a través de un estudio por elementos finitos, se pudo corroborar las características de la escalera en cuanto a su comportamiento mecánico y su fiabilidad para el uso de las personas. Para el desarrollo del sistema de ahorro energético, se va a verificar su funcionamiento implementando MATLAB®, ya que gracias a las herramientas con que cuenta este software matemático, fue posible verificar el sistema y corroborar la respuesta del sistema a distintos tipos de entrada.
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En este trabajo se presentan las características esenciales que se pueden tener en el diseño de la escalera mecánica, teniendo en cuenta parámetros como el material de las piezas y el factor de seguridad para este tipo de estructuras, según la normativa correspondiente. Además del análisis estructural de la escalera mecánica, este documento presenta el diseño de un sistema de ahorro de energía, teniendo en cuenta para esto la problemática energética actual, como por ejemplo, el aumento de su demanda y por ende el aumento de la huella de carbono. Para el desarrollo de este control se diseñó un variador de velocidad PWM para un motor trifásico, además de un control PID que permite acondicionar la corriente, de tal forma que el motor no se vea afectado por los picos; en conjunto, estos dos controles permiten mejorar la eficiencia energética del motor, ya que, gracias a estos, los picos de corriente se reducirán y el funcionamiento de la escalera dependerá del flujo de personas que utilicen el servicio. Para el análisis de la parte estructural de la escalera, se desarrolló el diseño de la estructura en un software CAD (SOLIDWORKS) ® y a través de un estudio por elementos finitos, se pudo corroborar las características de la escalera en cuanto a su comportamiento mecánico y su fiabilidad para el uso de las personas. Para el desarrollo del sistema de ahorro energético, se va a verificar su funcionamiento implementando MATLAB®, ya que gracias a las herramientas con que cuenta este software matemático, fue posible verificar el sistema y corroborar la respuesta del sistema a distintos tipos de entrada.In the modern world, the mobility of people in large buildings is quite complex, for this reason, escalators become relevant, becoming a viable solution to improve the flow of people in these places. Taking into account the importance of escalators, this document presents the static analysis of these structures, based on international regulations and the conditions used by some manufacturers in the construction of them. This paper presents the essential characteristics that can be had in the design of the escalator, taking into account parameters such as the material of the pieces and the safety factor for this type of structures, according to the corresponding regulations. In addition to the structural analysis of the escalator, this document presents the design of an energy saving system, taking into account the current energy problems, such as the increase in demand and therefore the increase of the footprint of carbon. For the development of this control was designed a PWM speed variator for a three-phase motor, in addition to a PID control that allows to condition the current, so that the motor is not affected by the peaks; Together, these two controls make it possible to improve the energy efficiency of the engine, as the current spikes will be reduced and the operation of the ladder will depend on the flow of people using the service. For the analysis of the structural part of the ladder, the design of the structure was developed in a software CAD (SOLIDWORKS) ® and through a study by finite elements, it was possible to corroborate the characteristics of the ladder in terms of its mechanical behavior and Its reliability for the use of people. For the development of the energy-saving system, it will be verified its operation by implementing MATLAB®, since thanks to the tools that have this mathematical software, it was possible to verify the system and corroborate the system response to different types of inputPregradoapplication/pdfspaDiseño y desarrollo de un prototipo simulado para el control de escaleras eléctricas que optimice el consumo de energíaDesign and development of a simulated prototype for the control of scalator that optimize energy consumptioninfo:eu-repo/semantics/bachelorThesisTrabajo de gradohttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1fESCALERAS MECANICASCONSERVACION DE LA ENERGIAPROTOTIPOS - DISEÑO Y CONSTRUCCIONEscalatorControl systemSave energyEscalera electricaSistema de controlAhorro de energíaFacultad de IngenieríadIngeniería en MecatrónicaUniversidad Militar Nueva Granada"EUROPRESS", EUROPRESS, 2016. [Online]. 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Diseño y desarrollo de un prototipo simulado para el control de escaleras eléctricas que optimice el consumo de energía

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