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Control de velocidad Turbina por frecuencia de generador...

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Hola Estimados,  mi problema es poder controlar la frecuencia de red que genera un generador de 220 Vac, movido por una turbina hidraulica,  la mueve el agua desde una altura adecuada, versus un flujo o volumen de agua en litros por minuto.

El tema es que necesito controlar la velocidad de la turbina, pero por medio de la frecuencia del generador,  el sistema que tengo no tiene regulador de velocidad, por ello uno (persona) calibra mas o menos moviendo la apertura de una valvula que da mas o menos agua,  pero la velocidad varia mucho con la carga, y hay que estar diariamente moviendo la valvula. frente a esto es ideal controlar por frecuencia (50 Hz).

Algo se de electronica, pero me gustaria saber mas al respecto.
Con filtros y resistencias mas algun amplificador operacional podriamos tener una onda cuadrada  como señal del generador,  a la vez se podria hacer un oscilador de 50 Hz,  con un 555, luego pasar a un comparador, pero como poder aplicar los rangos y tolerancias quedo pillo.  

favor sus comentarios o que otra forma se podria regular la velocidad del generador.

Saludos desde el Biobio.


2 Soluciones propuestas

En el mercado existen  varias opciones economicas para regular la velocidad de la turbina que van desde un plc sencillo o un modulo que incluya protecciones electricas o hasta equipos hidraulicos completos con retroalimentacion por medio  de una exitatriz.
Primero necesitaria saber que tan grande es tu turbogenerador!
De que potencia es tu generador?
Que gasto maneja la turbina ?
A cuantar revoluciones trabaja tu unidad?
  • hace 6 meses

    Avatar de Anto-sa

    Hola Ignacio, gracias por interesarte por mi problema...
    te explico a grandes rasgos mi invento, la turbina con agua es una estilo Pelton, diametro 800 mm, altura del agua 8 metros, diametro salida boquilla como 50 mm app. turbina a con polea motriz, relación de poleas 1 es a 6, generador de 4.7 Kw, 220 Vac. 1500 Rpm. entre los 1000 W y los 3600 W el giro del generador cae a 1250 Rpm, para corregirlo se debe aumentar el flujo de agua manualmente, pero al bajar a 1000 W, se sube rpm a 1800. Saludos desde el Biobio.

  • hace 5 meses

    Avatar de ramon.miranda811

    Ingeniero Anto-sa, lamentablemente tenemos problemas eléctricos y de internet en Venezuela, tengo casi una semana intentando completarle la respuesta. En la imagen, el comentario de R5 no aplica. El comentario de los micro-switchs es para accionar directamente el Forward y Reverse del motor posicionador, sin necesidad de circuitería electrónica. Saludos y suerte.

SOLUCIÓN ACEPTADA
Hola Colega Anto-sa, por lo que veo, usted también tiene conocimientos de ingeniería.  La única opción que tiene para controlar la frecuencia, es desde las RPM del eje del generador.  Le sugiero verificar la posibilidad de adaptar un control centrífugo, igual como lo hace el movimiento del varillaje de carburador en pequeños generadores.  Este pudiera posicionar mecánicamente a la compuerta, mediante varillajes, control hidráulico o neumático.  También pudiera mover un potenciómetro que sirva de sensor en un sencillo circuito de posicionamiento por voltaje ( Igual como lo hace el circuito regulador en fuentes de poder de voltaje variable ), el cual actúe un regulador de de presión variable ( Igual a las que usan algunas cajas automáticas automotrices ) para mover la compuesta mediante posicionamiento hidráulico o neumático, o cualquier actuador similar.
Los actuadores ( Servomotores ) de válvulas de gas y aire en sistemas de combustión, también usan el mismo princípio de posicionamiento 
Pudiera adaptar un tacómetro tipo dinamo y mediante circuitos operacionales puede comparar el voltaje DC que genera dicho tacómetro, con voltajes ajustables, para accionar dos relés de apertura y cierre de compuerta.  Le envío un posible diagrama prototipo:

El actuador puede ser cualquier motor de doble giro, en este caso le coloqué un rotor de los usados en antenas direccionales de Radioaficionados (  Mayor información, buscar en la WEB, "Rotores de Antenas.pdf" ).
Este circuito realizaría lo mismo que si adaptara dos micro-switchs, actuados directamente desde un control centrífugo de RPM.
Suerte.
  • hace 5 meses

    Avatar de ramon.miranda811

    Ingeniero Anto

  • hace 5 meses

    Avatar de Anto-sa

    Gracias Ramon, por tu tiempo y consejos, revisare y aplicare circuito como un intento de Control y te comento como me fue.

    Saludos desde el Biobio, Chile.