Ingeniería Mecánica · 2020
Propuesta de diseño mecánico en CAD de dispositivo para la fabricación de Shunts magnéticos en transformadores de potencia en la empresa ABB LTDA
Cuando circula corriente por un conductor eléctrico se crea un campo magnético alrededor de él; si se encuentra en la cercanía un metal en este se induce una corriente eléctrica, en el caso de los transformadores esto es conocido como pérdidas parásitas. Las corrientes parásitas se producen debido a que el núcleo es conductor de la electricidad, por lo que se organizan circuitos en forma de espiras cerradas rodeando las líneas de flujo magnético. Como el flujo es variable en el tiempo, se inducen en las espiras fuerzas electromotrices, y estas a su vez producen corrientes circulantes en forma de remolino. Las pérdidas se producen debido al calentamiento del núcleo, y la energía perdida se induce desde el primario...
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Contenido
- INTRODUCCIÓNp. 12
- 2. OBJETIVOSp. 13
- 2.1 OBJETIVO GENERALp. 13
- 2.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOSp. 13
- 3. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMAp. 14
- 3.1 DEFINICIÓN DEL PROBLEMAp. 14
- 3.2 JUSTIFICACIÓNp. 14
- 4. MARCO TEÓRICOp. 15
- 4.1 TRANSFORMADOR ELÉCTRICOp. 15
- 4.1.1 DEFINICIÓNp. 15
- 4.1.2 FUNCIONAMIENTOp. 16
- 4.2 TRANSFORMADORES DE POTENCIAp. 14
- 4.3 PARTE ACTIVA DEL TRANSFORMADORp. 17
- 4.3.1. NÚCLEOp. 17
- 4.3.2. BRIDASp. 17
- 4.3.3. BOBINAp. 17
- 4.3.4. AISLAMIENTOSp. 17
- 4.4 TANQUEp. 17
- 4.5 PÉRDIDAS EN TRANSFORMADORESp. 18
- 4.5.1 PÉRDIDAS POR CORRIENTES DE FOUCAULTp. 19
- 4.6 SHUNTS MAGNÉTICOSp. 19
- 5. MATERIALES Y METODOLOGÍAp. 21
- 5.1 MATERIALESp. 21
- 5.2 METODOLOGÍAp. 21
- 6. DESARROLLO DEL PROYECTOp. 22
- 6.1 PROPUESTAp. 22
- 6.2 DESCRIPCIÓN DEL DISEÑOp. 23
- 6.2.1 DESENROLLADORp. 24
- 6.2.1.1 ESTRUCTURAp. 24
- 6.2.1.2 SOPORTES Y COJINETESp. 25
- 6.2.1.3 EJE PRINCIPALp. 26
- 6.2.1.4 SISTEMA MECÁNICO DE BRAZOS RETRÁCTILp. 27
- 6.2.2 ENROLLADORp. 28
- 6.2.2.1 ESTRUCTURAp. 24
- 6.2.2.4 ESTRUCTURA DE SUJECIÓNp. 29
- 7. MOTORREDUCTORp. 30
- 7.1 TORNILLO SIN FINp. 31
- 7.2 CORONAp. 33
- 8. CAPACIDAD DE TRABAJO DE LA MÁQUINAp. 35
- 8.1 PARÁMETROS MÍNIMOSp. 36
- 8.2 PARÁMETROS MÁXIMOSp. 38
- 9. PLANOS DEL DISEÑOp. 40
- ALTERNATIVASp. 51
- ANEXOSp. 51
- CONCLUSIONESp. 52
- RECOMENDACIONESp. 53
- BIBLIOGRAFÍAp. 54
- Tabla 1. Características del soporte RASE 60XL-Np. 25
- Tabla 2. Características del soporte RASE 75XLp. 25
- Tabla 3. Parámetros de trasmisiones sin fin coronap. 31
- Tabla 4. Parámetros del tornillo sin finp. 33
- Tabla 5. Parámetros de la coronap. 34
- Tabla 6. Rango de medidas de trabajo de la máquinap. 36
- Tabla 7. Dimensiones mínimasp. 37
- Tabla 8. Dimensiones máximasp. 40
- Figura 1. Representación esquemática del transformadorp. 15
- Figura 2. Esquema básico de funcionamiento de un transformador idealp. 16
- Figura 3. Partes del tanque de un transformadorp. 18
- Figura 4. Shunt magnéticop. 20
- Figura 5. Ubicación de shunt magnéticop. 20
- Figura 6. Dispositivo para fabricación de shunt magnéticosp. 22
- Figura 8. Sección de estructura del desenrrolladorp. 24
- Figura 9. Soporte RASE 60XL-Np. 25
- Figura 10. Soporte RASE 75XLp. 25
- Figura 11. Eje principalp. 26
- Figura 12. Sistema mecánico retráctilp. 27
- Figura 13. Estructura del enrolladorp. 28
- Figura 14. Cruceta de sujeciónp. 29
- Figura 15. Esquema tornillo sin finp. 31
- Figura 16. Esquema coronap. 33
- Figura 17. Esquema del enrolladorp. 35
- Figura 18. Esquema de Shunt magnéticop. 36
- Figura 19. Esquema de Shunt magnéticop. 38
- Figura 20. Plano eje principalp. 40
- Figura 21. Plano de cruceta de sujeciónp. 41
- Figura 22. Plano de soporte para silicio (Si)p. 42
- Figura 23. Plano estructura de enrolladorp. 43
- Figura 24. Plano mesa de enrolladorp. 44
- Figura 25. Plano placa guíap. 45
- Figura 26. Plano paletap. 46
- Figura 27. Plano camisap. 47
- Figura 28. Plano bujep. 48
- Figura 29. Plano palancap. 49
- Figura 30. Plano placa rígidap. 50
- Anexo 1: Cálculo del costo de fabricación de Tank Shuntsp. 51
- Anexo 2: Capacidad de trabajo de la máquinap. 51
- Anexo 3: Alternativa 1p. 51
- Anexo 4: Alternativa 2p. 51