Coordinación de Estudios de Posgrado - CBI

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Aquí se encuentran depositadas en texto completo, las tesis de posgrado emanadas de los diferentes posgrados de la División de Ciencias Básicas e Ingeniería de la UAM Azcapotzalco. Están clasificadas por tipo de posgrado y grado académico. Para buscar alguna tesis en especial, puedes usar el motor de búsqueda por palabras, o bien, puedes usar la opción de listar por Fecha de publicación; Autores; Títulos o Materias que se encuentran en la parte superior de esta página.

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  • Co-simulación y control de velocidad de un Motor de Reluctancia Variable, con falla de cortocircuito entre vueltas del devanado
    (Universidad Autónoma Metropolitana (México). Unidad Azcapotzalco. Coordinación de Servicios de Información., 2023-06-07) Nigenda Jiménez, Anuar
    En este trabajo se realizó el análisis de la falla de cortocircuito del tipo incipiente entre vueltas del devanado para un Motor de Reluctancia Variable (MRV) de 8/6 polos utilizando la técnica de co-simulación numérica donde se utiliza un modelo de elementos finitos en dos dimensiones detallado para el motor. Se implementa un controlador de velocidad del tipo proporcional-integral (PI) y se modela el convertidor de; medio puente H asimétrico considerando la electrónica de potencia. Se presenta una descripción de la máquina incluyendo el principio de funcionamiento, obtención de la secuencia de conmutación y finalmente se realiza un análisis magnetodinámico utilizando el modelo de elementos finitos. Posteriormente se propone un controlador de la forma PI con rechazo a perturbaciones de alta frecuencia con el objetivo de evaluarlo en problemas de regulación y seguimiento sin falla. Finalmente se simula la falla de cortocircuito entre vueltas del devanado de la fase A (1, 3, 5 y 7 vueltas). La falla se representó por medio de un circuito RC en paralelo con la sección del devanado que se encuentra en cortocircuito en una fase del motor, capturando el comportamiento del par electromagnético, corriente y voltaje de cada fase y velocidad angular del rotor.
  • Análisis de la densidad de fuerza para la acción de control de un Tornillo-Magnético-Tuerca
    (Universidad Autónoma Metropolitana (México). Unidad Azcapotzalco. Coordinación de Servicios de Información., 2023-06-23) Romano Abarca, Efraín Raúl Eduardo
    El Tornillo-Magnético-Tuerca, también conocido como Tornillo de Avance Magnético, ha adquirido una gran importancia en los últimos años debido a sus diversas aplicaciones en la industria y en la investigación. En este contexto, la presente Idónea Comunicación de Resultados se enfoca en el análisis de la densidad de fuerza de un Tornillo-Magnético-Tuerca. Para ello, se ha utilizado como referencia principal el trabajo del PhD. Jiabin Wang y colaboradores. En primer lugar, se ha realizado la simplificación del Tornillo-Magnético-Tuerca tridimensional, que presenta un arreglo helicoidal de imanes permanentes, a un modelo axisimétrico basado en anillos de imanes permanentes. A continuación, se ha llevado a cabo el análisis magnetostático del Tornillo-Magnético-Tuerca mediante el software Altair Flux®, obteniendo una fuerza máxima de F=195.75 [N], validando los resultados obtenidos con el trabajo del PhD. Wang, con un error tolerable del 3% y 7% en las soluciones analítica y numérica, respectivamente. Posteriormente, se ha realizado un análisis magnetodinámico del Tornillo-Magnético-Tuerca para estudiar su comportamiento transitorio, en cosimulación con el softare Matlab/Simulink®. Una vez obtenidos resultados satisfactorios, se procedió al acoplamiento del Tornillo-Magnético-Tuerca con un sistema mecánico de un grado de libertad, para posteriormente extenderlo a un sistema de dos grados de libertad con el fin de analizar su desempeño, estabilidad y fuerza desarrollada. Al aplicar una fuerza de empuje de Finput = 100N el sistema respondió con una fuerza magnética de Fmag = 103.44 N y un desplazamiento de la tuerca magnética δ = 0.406 mm. Con este análisis, se pretende contribuir al conocimiento sobre el comportamiento del Tornillo-Magnético-Tuerca y su potencial aplicación en diversas áreas de la ingeniería electromagnética.
  • Aplicación del formalismo de Lagrangianos Controlados en la regulación de velocidad del motor de inducción trifásico
    (Universidad Autónoma Metropolitana (México). Unidad Azcapotzalco. Coordinación de Servicios de Información., 2021-11-17) González Acosta, Yaima
    En este trabajo se explora por primera vez el Formalismo de Lagrangianos Controlados aplicado a máquinas eléctricas. Se comienza con un análisis de los sistemas puramente mecánicos, una vez comprendidos, se realiza el estudio en un motor de inducción bifásico, implicando esto un mayor grado de complejidad debido a que no existe ninguna referencia que lo haya hecho antes. Finalmente se expande este estudio al motor trifásico, siendo este el objeto de investigación principal del proyecto. La principal guía que se utilizó fue el artículo de Bloch en el análisis de sistemas mecánicos. En cuanto al procedimiento, lo primero que se hace es la selección de las coordenadas generalizadas, se plantea el Lagrangiano y de él se obtiene el modelo a través de las ecuaciones de Euler-Lagrange, seguido de eso se identifican las simetrías (que en el caso de los MI es especialmente interesante porque estas simetrías son obvias de la elección de coordenadas) y se divide el espacio de configuración en direcciones verticales y horizontales, se redefinen las direcciones horizontales y se propone el Lagrangiano Controlado. Por último, se buscan las fuerzas generalizadas, utilizando como apoyo el Teorema de Noether y se establece así la ley de control. El desarrollo para la obtención del Lagrangiano Controlado y la ley de control, se hace de forma detallada, explicando cada paso del procedimiento y utilizando métodos algebraicos específicos de este formalismo que están fuertemente basados en la estructura geométrica de la variedad de configuración. Los resultados obtenidos son un acercamiento en la dirección de Lagrangianos Controlados aplicados a máquinas eléctricas.
  • Análisis térmico de los elementos de sujeción del núcleo de un reactor trifásico
    (Universidad Autónoma Metropolitana (México). Unidad Azcapotzalco. Coordinación de Servicios de Información., 2021-11-10) Cortina González, Elizabeth
    En el presente trabajo se obtiene la distribución de la temperatura en uno de los pernos de sujeción del núcleo de un reactor en derivación trifásico de 5 MVA, 115 kV, 60 Hz, tipo núcleo de 5 columnas aplicando el método del elemento finito, utilizando el software comercial ANSYS Maxwell. Esto debido a que el reactor realmente falló mientras estaba en funcionamiento, la falla ocurrió progresivamente dado que el aislamiento del tornillo estaba dañado y provocó un aumento de temperatura no deseado. Se realiza un análisis magneto estático en el dominio de la frecuencia y se obtienen las distribuciones de campo magnético y pérdidas en los pernos de sujeción. Se construye un modelo en 3D y se resuelven las ecuaciones de Maxwell mediante el uso de potenciales magnéticos vectoriales y escalares. Se valida el modelo electromagnético del reactor en 3 dimensiones, mediante la técnica del almacenamiento de energía magnética para calcular la inductancia por fase y compararlo con el valor de inductancia por fase medida en laboratorio, también se realiza el análisis de pérdidas en el núcleo y se compara con el valor medido en laboratorio. Este trabajo es de gran ayuda para los fabricantes de transformadores dado que contarán con un modelo que les permitirá tanto analizar diferentes condiciones de operación, así como optimizar el diseño del reactor.
  • Control de velocidad de un motor de reluctancia variable de 4 fases y 6 polos, utilizando técnicas de control clásico
    (Universidad Autónoma Metropolitana (México). Unidad Azcapotzalco. Coordinación de Servicios de Información., 2021-11) González San Román, Jesús Daniel
    En este trabajo se presenta el análisis y diseño de un sistema de control de velocidad de un motor de reluctancia variable de seis polos y cuatro fases. El modelo no lineal de motor incluye la no linealidad de la fricción de Coulomb más la fricción viscosa. Se lleva a cabo el análisis estructural del modelo no lineal el cual es linealizado en el punto de operación establecido a las 2000rpm. Tanto el modelo no lineal como el lineal son comparados tanto en su estructura como en sus respuestas mediante simulaciones digitales encontrándose que bajo ciertas condiciones ambos tienen comportamientos similares. Posteriormente, con base en el modelo lineal se diseña un controlador clásico PI y se somete a pruebas de regulación, seguimiento y variaciones del torque de carga. El diseño del controlador se realiza mediante la técnica de Bode shaping garantizando márgenes de ganancia y fase adecuados con un ancho de banda mayor al modo del subsistema mecánico. La robustez es verificada mediante la simulación digital del sistema de control utilizando el modelo no lineal, el cual es, además, sometido a variaciones de carga encontrándose que el controlador PI tiene excelente desempeño tanto en regulación como en seguimiento. Por último, se proponen dos controladores adicionales: el primero se trata de un controlador PII, cuyo objetivo es reducir el efecto de la no linealidad llamada zona muerta presente en el motor en el arranque o a bajas velocidades. El segundo es un controlador PI que agrega una nueva técnica para la reducción del rizo presente en las respuestas de velocidad y torque, características de este tipo motor.
  • Análisis computacional de circuitos eléctricos y geometrías de bobinas para sistemas de estimulación magnética transcraneal
    (Universidad Autónoma Metropolitana (México). Unidad Azcapotzalco. Coordinación de Servicios de Información., 2021-10-28) Ramírez Galindo, Ángel David
    Los sistemas de estimulación magnética transcraneal han tenido un apogeo en las últimas dos décadas, tanto en desarrollo y comercialización de equipos, como en áreas de aplicación en la medicina y la investigación, lo que los ha vuelto herramientas de diagnóstico y tratamiento de padecimientos importantes del sistema nervioso. La mayoría de los análisis del funcionamiento general siguen limitándose al estudio por separado de los elementos del sistema. En el presente trabajo se realiza el análisis mediante simulaciones del circuito eléctrico de excitación utilizando la herramienta Matlab®/Simulink®y Micro-Cap, así mismo, se analizan tres geometrías de bobinas de sistemas de estimulación magnética transcraneal mediante el uso del método de elementos finitos en el software COMSOL Multiphysics®. El análisis computacional radica en estudiar la arquitectura básica del circuito eléctrico de excitación, que está conformado por un circuito RLC con elementos de conmutación y electrónica de potencia, encargado de generar pulsos de corriente de alta magnitud (entre 1 y 3 kA) y corta duración (entre 0.5 y 1250 ms). Se analiza la magnitud de la corriente y la forma de la señal en los elementos de la etapa RLC, realizando un cálculo de la potencia disipada. Esta primera etapa se complementa con el análisis mediante el método de elementos finitos de la densidad de flujo magnético y temperatura máxima de operación de tres geometrías de bobinas comúnmente utilizadas para las terapias. Del análisis computacional se origina una propuesta de un sistema que disminuye la temperatura máxima de operación de la geometría de bobina en hasta un 20 %, manteniendo la magnitud máxima de la densidad de flujo magnético, que consiste en el diseño de una geometría de bobina de solenoide simple con embobinados concéntricos, que, desde el punto de vista eléctrico, son inductores en paralelo.