Elementos como la nevera, el secador de cabello, la licuadora son máquinas eléctricas en las cuales se pueden aplicar modelos matemáticos para entender su funcionamiento. Por primera vez en Colombia se estudian estos modelos y se abren caminos para la investigación en el área.
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Los modelos matemáticos son ecuaciones diferenciales realizados a través de computadores digitales. |
Se trata de una serie de modelos matemáticos que sirven para la investigación e implementación de trabajos en áreas como la ingeniería eléctrica, electrónica y la mecatrónica. Los resultados de este proyecto, a cargo de científicos de la Universidad Autónoma de Occidente, serán utilizados como herramientas de trabajo para estudiantes y expertos.
Los modelos matemáticos son ecuaciones diferenciales, es decir que representan cambios de variables en el tiempo, como distancia, velocidad, fuerza, temperatura o gravedad.
A través de ellos los investigadores pueden analizar, determinar y representar la dinámica o movimiento que tiene un elemento, un mecanismo o un proceso.
La investigación liderada por el ingeniero Enrique Quispe Oqueña, magister en ingeniería eléctrica, de la Universidad del Valle, es el primer trabajo en Colombia que se centra en el diseño de modelos matemáticos aplicados al estudio de la máquina asíncrona en estado transitorio.
Una máquina asíncrona es aquella que funciona gracias a la energía eléctrica y, a diferencia de las síncronas, la parte del motor en movimiento o rotor, va a una velocidad diferente a la del estator, parte fija del mismo.
El estado transitorio es el período durante el cual el motor pasa de velocidad cero a la establecida para su funcionamiento. Un ejemplo es cuando se enciende un auto, el tiempo que tarda el motor para conseguir la velocidad de arranque es el estado transitorio.
Gracias a la solución de estos modelos matemáticos, realizados a través de computadores digitales, se puede analizar, entre otros aspectos, la corriente que absorbe el motor mientras logra su máximo rendimiento; es decir, permite entender el comportamiento dinámico de la máquina.
A nivel industrial estos modelos matemáticos se utilizan para ajustar elementos de protección y control, y para analizar el mejor tipo de arranque y la potencia en los motores.
También se usa para ajustar controladores y con estos determinar niveles de temperatura, velocidad, agua y temperatura.
En la investigación también participaron los ingenieros eléctricos Mauro Restrepo Galviz, Jhon Fabio Navia Silva, Leonardo Fernandez Barreto y Maritza Astuncar.
El estudio duró un año y medio, y su costo aproximado fue de 2 millones 500 mil pesos.
Los modelos matemáticos estudiados se publicaran en un manual que será herramienta de estudio e investigación para estudiantes, profesores y especialistas.
"El avance en el campo de la ingeniería eléctrica requiere que se apliquen técnicas de control en todas sus áreas, y para esto los modelos matemáticos son fundamentales", afirma el investigador.
Contacto: Enrique Ciro Quispe, División Ingeniería Eléctrica, Universidad Autónoma de Occidente. Email: equispe@verne.cuao.edu.co; enquispe@maxwell.univalle.edu.co
Para mayor información acerca del tema tratado en este artículo, escríbanos a aupec@mafalda.univalle.edu.co