Publication: Diseño y desarrollo de un encoder óptico con interrogación remota para la medida de la velocidad de giro y ángulo de paso en aerogeneradores
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Publication date
2017-02
Defense date
2017-03-15
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Abstract
El presente documento técnico presenta el proyecto de final de Grado en Ingeniería Industrial y Automática titulado “Diseño y Desarrollo de un Encoder Óptico con interrogación remota para la medida de la velocidad de giro y ángulo de paso en aerogeneradores" realizado en el departamento de Tecnología Electrónica de la Universidad Carlos III de Madrid bajo la supervisión del Prof. David Sánchez Montero.
El sistema propuesto consta de un sensor de fibra óptica (FOS, “Fiber Optic Sensor”), que opera por reflexión de la luz sobre una superficie reflectora, que permite emular el comportamiento de un giróscopo óptico y a su vez medir la velocidad angular del objeto al que se une. El proyecto además cuenta con un sistema de comunicación inalámbrica que usa el protocolo de comunicación ZigBee. En el presente documento, hemos enfocado el proyecto a los aerogeneradores, que pertenecen a un campo que está en auge por el incremento del uso de energías renovables. El sistema diseñado es capaz de medir los parámetros de velocidad de rotación de las aspas (velocidad de giro) de un aerogenerador y el ángulo de paso de las mismas mediante un sensor óptico. El presente proyecto pretende proporcionar una solución de sensado de bajo coste con el objetivo de monitorizar y controlar la velocidad de giro para evitar que ésta llegue a velocidades muy altas, poniendo así en peligro la integridad de la turbina. Adicionalmente, a una determinada velocidad de rotación, este tipo de instalaciones genera su potencia nominal, por lo que nos interesa mantener la turbina girando a esa velocidad. Esto se puede controlar mediante el ángulo de paso de las aspas, siendo capaz el sistema desarrollado de monitorizar de manera simultánea dicho parámetro. Cabría destacar que el alcance del proyecto se centra en un diseño correcto del sistema de sensado (de instrumentación) propuesto y no en la mecánica de fluidos que define el comportamiento de una turbina eólica...
Description
Keywords
Plastic Fiber Optic Photodiode, Sensor de Fibra Óptica (FOS), Protocolos de comunicación, ZigBee