UABC-ODS

ODS 7ODS 4
Facultad de Ingeniería.

Diseño de Convertidores de Potencia y sus Controladores para Aplicaciones en Ingeniería.

 

Descripción

El proyecto tiene como objetivo principal el desarrollo de soluciones innovadoras para la gestión eficiente de la energía eléctrica, con un enfoque particular en su aplicación en motores eléctricos. Los convertidores de potencia desempeñan un papel fundamental en la regulación del flujo de energía entre las fuentes eléctricas y los motores, permitiendo optimizar su desempeño en una amplia gama de aplicaciones industriales y comerciales.

Detalle visual del proyecto

Problemática

Imagen de la problemática

En la actualidad, la creciente demanda de sistemas eléctricos eficientes y sostenibles ha impulsado la necesidad de desarrollar tecnologías avanzadas para la gestión y control de la energía eléctrica. Los motores eléctricos, que representan aproximadamente el 70 % del consumo eléctrico industrial a nivel global, son un componente clave en aplicaciones como la automatización industrial, el transporte eléctrico, los sistemas de climatización y las energías renovables. Sin embargo, su eficiencia y desempeño dependen en gran medida de los sistemas de conversión y control de potencia que los alimentan.

Entre las principales problemáticas que se buscan abordar se encuentran:

• Bajas eficiencias energéticas: Muchos convertidores de potencia tradicionales presentan pérdidas significativas, tanto en la etapa de conversión como en el control de los motores.
• Falta de adaptabilidad: Los convertidores convencionales no están diseñados para ajustarse fácilmente a diferentes tipos de motores eléctricos o aplicaciones específicas, lo que limita su versatilidad.
• Impactos ambientales: Las ineficiencias en los sistemas eléctricos contribuyen al desperdicio de energía, aumentando las emisiones de gases de efecto invernadero y la dependencia de fuentes de energía no renovable.
• Desempeño limitado en aplicaciones dinámicas: Los algoritmos de control actuales no siempre son capaces de responder eficientemente a variaciones rápidas de carga, velocidad o torque, especialmente en aplicaciones críticas como vehículos eléctricos o robótica.
• Costos elevados: Los diseños actuales de convertidores eficientes suelen tener altos costos de implementación, lo que dificulta su adopción masiva en pequeñas y medianas industrias.

Objetivo

Imagen del objetivo

Desarrollar y construir convertidores de potencia avanzados junto con algoritmos de control robustos, enfocados en el seguimiento preciso de trayectorias de velocidad en el rotor del motor eléctrico, con el fin de mejorar el desempeño, la eficiencia energética y la estabilidad operativa de los sistemas mecatrónicos.

Impacto

1. Publicación de artículo en índice JCR.
2. Publicación de artículo en congreso.
3. Graduar alumno de maestría.

Responsables

Raúl Rascón Carmona.

Colaboradores

Luis Omar Moreno Ahedo, David Isaías Rosas Almeida, Álvaro González Ángeles, Carlos Alberto Aguilar Avelar, José Carlos Ortiz Hernández.

Evidencias