Construcción de un prototipo para levitación de materiales ferromagnéticos en presencia del campo magnético producido por una bobina

Desde la antigüedad el electromagnetismo, y en particular, los efectos a distancia que se derivan de su aplicación, ha sido un tema atractivo de investigación. Los descubrimientos de los físicos Hans Christian Oersted y Michael Faraday, realizados en el siglo XIX, establecieron vínculos muy estrechos entre electricidad y magnetismo. La combinación adecuada de los efectos de los campos eléctricos y magnéticos ha permitido la invención de equipos muy útiles para el desarrollo de la humanidad. Entre estos elementos podemos nombrar al motor, al generador y al transformador eléctrico como grandes exponentes. Se puede afirmar que la teoría electromagnética y su aplicación ha cambiado los hábitos de las personas y ha influido en distintos aspectos de su vida. Las comunicaciones, el computador y el transporte son sólo algunos aspectos que han cambiado gracias a la electricidad y el magnetismo. Un aspecto que no deja de sorprender al hombre es la posibilidad de diseñar sistemas donde se aplica la levitación magnética, es decir, dispositivos donde las fuerzas de origen magnético contrarrestan las fuerzas gravitacionales. Un ejemplo de esto es el tren de levitación MAGLEV usado para transporte masivo de personas a altas velocidades. A partir de los conceptos básicos asociados y de los antecedentes, en este trabajo se diseña y se construye un sistema de levitación electromagnética. Inicialmente se presenta el modelo matemático del sistema y se plantea un esquema sensor magnético, actuador e imán, que permita mantener un imán de neodimio suspendido en un campo magnético que interactúa con el campo gravitacional terrestre. Se analiza por separado la fuerza magnética que produce una bobina con corriente, la fuerza atractiva magnética entre el imán y la bobina, y la fuerza asociada al peso del imán y posteriormente se combinan para encontrar la condición de equilibrio. Desde el punto de vista práctico es necesario determinar la respuesta del sensor que se usa, el cual permite determinar la posición del imán cuando se encuentra suspendido. Se utiliza un sensor de efecto Hall. También se determina la relación entre la masa del imán y la corriente necesaria en la bobina para atraerlo hacia ella. Finalmente se determina la resistencia y la inductancia de la bobina para encontrar la relación entre la tensión aplicada a la bobina y la corriente resultante en ella. Al final se construye un prototipo demostrativo que permite probar lo que se muestra teóricamente

Implementación y análisis de un sistema energético fotovoltaico interconectado a red de 20 kw con soporte de almacenamiento

Hoy en día la generación de energía con combustibles fósiles es la principal fuente de contaminación en el mundo, por lo tanto, la generación de energía limpia y de calidad es uno los temas más importantes para la investigación. La ubicación geográfica de Colombia lo hace un país con buenos recursos para generar energía solar, que es una de alternativa para generar energía limpia. La explotación de estos recursos ayudaría a disminuir los picos de demanda que se le exigen a la compañía suministradora (EEP). Un sistema fotovoltaico conectado a red condiciona la tensión de salida de un banco de celdas, a fin de que inyecte una corriente sinusoidal a la línea a través de un proceso de conversión de la energía; como fuente de cogeneración con la red. En el sistema instalado en la Universidad Tecnológica de Pereira se puede evidenciar una manera limpia de generar energía a partir de la radiación solar y así mismo almacenarla en banco de baterías