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Trabajo de Grado presentado en IUTEMAR, mención Electricidad
Tipo: Tesis
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Trabajo Especial de Grado para optar al título de Técnico Superior Universitario en la especialidad de Electricidad YONATHAN RODRÍGUEZ SAN FÉLIX, MARZO 2018
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Primeramente, le dedico este logro a Dios por darme la inteligencia, sabiduría, conocimiento y la paciencia, necesaria para la culminación de mi carrera. A mis padres, Luisa Calzadilla y Darwin Rodríguez por brindarme apoyo, salud, bienestar, una educación de calidad, inculcarme valores y ética profesional. A mis tías y tios, Fronay Rodríguez, Yanirubis Rodríguez, Alexander Rodríguez, José Rodríguez, Reuddys Rojas y a mis primas Frowil Narvaez y Froy Narvez, por brindarme parte de su tiempo, conocimiento y apoyo moral para poder alcanzar esta meta. A mis amigos Julio Terán, Dionny Ramos, Henrry Lara, Madisson Lara y compañeros de clases, por apoyarme y compartir sus conocimientos en la materia conmigo. A mi tutor técnico: Ing. Abreu Lewis, por brindarme horas de su tiempo, sabiduría, enseñanzas y fortalecimiento para lograr la meta. A mi mentor el Ing Franklin Muñoz por darme parte de su tiempo y paciencia para poder alcanzar la meta establecida. YONATHAN RODRIGUEZ
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Le agradezco primeramente a Dios por estar aquí y darme las fortalezas, conocimiento y paciencia necesaria para la culminación de mi carrera. Le agradezco a mi mama Luisa Calzadilla y mi papa Darwin Rodríguez por darme la vida, alimentación, bienestar, salud y confort. Le agradezco a mis tías y tios, Fronay Rodríguez, Yanirubis Rodríguez, Alexander Rodríguez, José Rodríguez, Reuddys Rojas y a mis primas Frowil Narvaez y Froy Narvez, por ayudarme para la finalización en esta etapa de mi vida. Le agradezco al Ing. Franklin Muñoz por ser mi mentor en este proyecto. Le agradezco a todos los profesores de Fundación la Salle por ayudarme a cumplir esta meta. Le agradezco a mis amigos y compañeros de clases, por ayudarme y compartir sus compresiones a la materia. YONATHAN RODRIGUEZ
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Autor: Yonathan Rodríguez Año: 2018 RESUMEN La siguiente investigación se realizó en la empresa Impresiones Yonathan F.P, ubicada en la UD-104, San Félix - Estado Bolívar. Con el objetivo de recuperar el elevador y regulador de voltaje Avtek rar, específicamente en el área de potencia donde se encuentra suministrado el voltaje que viene de alta tensión al tablero principal, acometida que viene dada en un sitio estratégico especifico en la empresa. Para llegar a la solución de este problema, había una serie de pasos a seguir como lo son diagnosticar los diferentes componentes que posee el elevador y regulador de voltaje, elaborar una lista de cómputos métricos de los materiales que se usaran en la recuperación del elevador y regulador de voltaje, realizar la recuperación de las partes eléctricas y mecánicas del elevador y regulador de voltaje. Por otra parte, no está de más acotar que para la resolución de este problema se utilizaron diversas herramientas como el tipo de investigación que en este caso se utilizó la investigación descriptiva y aplicada, así mismo el diseño de campo, las técnicas de recolección de datos que entre ellas tenemos: observación directa, entrevista estructurada y todos estos aspectos ayudaron de una forma cómoda y breve a la resolución del problema planteado. El diagnóstico que se realizó al elevador y regulador de voltaje AVTEK RAR tuvo como resultado la observación y determinación de las anomalías o defectos que presentaba cada componente electrónico y eléctrico que lo integran.
Un regulador de Voltaje (también llamado estabilizador de voltaje o acondicionador de voltaje) es un equipo eléctrico que acepta una tensión de voltaje variable a la entrada, dentro de un parámetro predeterminado y mantiene a la salida una tensión constante (regulada). Existen diversos tipos de reguladores de voltaje, los más comunes son de dos tipos: para uso doméstico o industrial. Los primeros son utilizados en su mayoría para proteger equipo de cómputo, video, o electrodomésticos. Los segundos protegen instalaciones eléctricas completas, aparatos o equipo eléctrico sofisticado, fabricas, entre otros. Es importante que las empresas y algunos hogares cuenten con un regulador de voltaje, ya que estos cobran fuerza en todos los medios. Estos son los responsables de proteger los equipos de fallos en el suministro eléctrico (descargar, tormentas, irregularidades y cortocircuito). A menudo, la energía que suministra la red eléctrica tanto del hogar como en las industrias, es causante de daños y quemando circuitos de computadoras, discos duros, memoria ram, tarjetas lógicas y motores. Debido a que estas tensiones o picos, altos y bajos, son los que finalmente son más letales para los equipos electrónicos que un apagón, por ser energía sucia; es decir por no ser filtrada ni regulada. La implementación del regulador de voltaje en la empresa Impresiones Yonathan F.P, se justifica por el solo hecho de sufrir una deficiencia de energía eléctrica por parte de la red de distribución, dicho déficit puede causar daños a los equipos de trabajo de esta empresa, generando una perdida enorme de capital por parte de maquinarias a usar y componentes de las computadoras que son sensibles a los picos de voltajes, es decir altas y bajas. Para el mejoramiento de desempeño y la producción, es necesario el montaje del elevador y regulador AVTEK RAR para ejecutar las tareas diarias asignadas, claro está que esto es una solución temporal, puesto que más adelante, las entidades competentes tendrán que intervenir el banco de transformadores que presenta este déficit, para así trabajar más cómodamente y que la comunidad pueda realizar sus labores cotidianas sin ningún problema.
Planteamiento del problema Un regulador de tensión o regulador de voltaje es un dispositivo electrónico diseñado para mantener un nivel de tensión constante. Los reguladores electrónicos de tensión se encuentran en dispositivos como las fuentes de alimentación de los computadores, donde estabilizan las tensiones de Corriente Continua usadas por el procesador y otros elementos. En los alternadores de los automóviles y en las plantas generadoras, los reguladores de tensión controlan la salida de la planta. En un sistema de distribución de energía eléctrica, los reguladores de tensión pueden instalarse en una subestación o junto con las líneas de distribución de forma que todos los consumidores reciban una tensión constante independientemente de qué tanta potencia exista en la línea. A nivel mundial, se aplican los reguladores de voltaje basándose en las normas internacional tanto como ANSI, DIN, ISO, IEC y COVENIN dependiendo de la localidad, para proteger de altos voltajes, ruido eléctrico, sobre voltaje, voltaje bajo, interrupciones momentáneas y variaciones de voltaje procedentes de la línea comercial eléctrica para equipos importantes como lo son gabinete de la computadora y servidores, pantallas LCD y LEDS, impresoras multifuncionales. También se usan para la regulación de una red eléctrica de baja tensión, se utilizan habitualmente en un hogar para mantener el voltaje dentro del rango requerido por los aparatos domésticos. Los reguladores poseen un transformador que responde, continuamente a los cambios mínimos en el voltaje del transformador para mantener el voltaje de la casa dentro de un rango estrecho. En Venezuela, basándose en las normas ISO y ANSI estos equipos se usan en pequeñas, medianas y grandes industrias, barrios, oficinas, negocios comerciales, esto se debe a su gran funcionamiento permanente y seguro de todos los equipos, las variaciones de voltaje de la red eléctrica no afectaran el funcionamiento de los mismos,
mejorando la calidad de los procesos y reducción el tiempo de fabricación, elimina los recursos económicos gastados innecesariamente, aprovechando todo el potencial instalado: recursos técnicos, humanos, materiales y tiempo de obra, incremento en productividad y eficiencia del sistema de protección asegurando un incremento de vida útil de los equipos. En el estado Bolívar, los reguladores de voltajes tiene un gran campo de trabajo, estos se emplean más que todo en las partes rurales como es el caso de Upata, donde no hay una buena red de distribución y transmisión de la energía eléctrica debido a que el sector aislado depende de una sola unidad o banco de transformador que está suministrando a los habitantes de dicha comunidad; en el sector donde están ubicados estos transformadores necesitan un apoyo gubernamental donde se requiera un estudio de carga para tener un valor aproximado de la energía que estos habitantes emplean para su uso cotidiano, estos valores predeterminados serán dados por el suministro de energía eléctrica CORPOELEC. La empresa Impresiones Yonathan F.P, se encuentra ubicada en la parroquia Simón Bolívar, Municipio Caroní, específicamente en la UD- 104 , calle Villa Lobo, diagonal a la carnicería Gran Sabana esta empresa lleva dos (2) años de servicio la cual se encarga de realizar todo lo relacionado a impresiones, encuadernado, fotocopiado y ventas de cualquier papelería en general, se ha caracterizado por su delineada meta y objetivo de satisfacer todas las necesidades y requerimientos para una muy diversificada clientela, entregando así un buen servicio de calidad y excelencia a la comunidad e instituciones. Este centro de fotocopiado presenta una gran deficiencia de energía eléctrica. Esto se debe a que el transformador no está entregando la potencia establecida, por el fabricante y agregado a esto la falta de mantenimiento hacia la unidad de transformador, trae como anomalía que el aceite pierda sus propiedades de refrigerante y al suceder esto el transformador se empieza a recalentar y este fenómeno se conoce como efecto Joule y causando un déficit en las horas pico de trabajar, el transformador no suministra la energía eléctrica necesaria para los equipos trabajen de una manera eficaz y eficiente en dicha empresa.
Evaluando el sistema de alimentación se puede implementar una posible solución que ayuda a resolver este problema del mal funcionamiento de la red de distribución de energía eléctrica, la forma más conveniente es sustituir el banco de transformador defectuoso y montar uno nuevo, realizando un cálculo estudio de cargas para determinar qué tipo de unidad se va a utilizar y de mejor rendimiento, esto debe hacerse con el apoyo de CORPOELEC y conjuntamente con el soporte gubernamental; a esta nueva unidad instalada se recomienda hacerle un mantenimiento preventivo cada 6 meses o anualmente a todas las unidades del banco de transformador otra alternativa para resolver esta deficiencia es hacerle un mantenimiento correctivo completo a la unidad de transformador defectuoso, siempre con el aporte de las unidades competentes que suministran la potencia establecida por el estudio antes mencionado. De la problemática planteadas anteriormente se obtienen las siguientes interrogantes:
Estructura organizativa de la empresa Figura 1. Organigrama de la Empresa Fuente: Gerencia de Impresiones Yonathan F.P.
Antecedentes de la investigación Son todos aquellos trabajos de investigación que preceden al que se está realizando, pero que además guarda mucha relación con los objetivos del estudio que se aborda. Se basan en crear un análisis crítico de investigaciones previas para determinar su enfoque metodológico, especificando su relevancia y diferencias con el trabajo propuesto y las circunstancias que lo justifican. Con referencia al argumento Arias (2012) afirma que: “Los antecedentes reflejan los avances y el estado actual del conocimiento en un área determinada y sirven de modelo o ejemplo para futuras investigaciones”. (p. 106). Jesús López Arredondo, para el año 2015, presentó el trabajo titulado optimización de reguladores de voltaje LDO aplicando algoritmos genéticos. Para optar por el título de Maestro en Ciencias con Especialidad en Electrónica, en el Instituto Nacional de Astrofísica, Óptica y Electrónica, Puebla, México y en el mismo llegó a las siguientes conclusiones:
