Control automático i, trabajo de balarezo

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<p>Presentacin de PowerPoint</p> <p>Electrnica y Automatizacin Industrial</p> <p>Medicin y almacenamiento de la energa aprovechable producida por el movimiento de las personas y objetos De un rea especfica</p> <p>CONTROL AUTOMTICO I</p> <p>1</p> <p>Balarezo Montes, GiancarloMaguia Gonzles, LeonardoQuinto Solano, JhossimarVillavicencio Pezo, RenatoProfesor:Arturo Rojas1Contenido</p> <p> Introduccin</p> <p>o Motivacin</p> <p>o Aplicacioneso Objetivo</p> <p>o Marco Teorico</p> <p> Desarrollo</p> <p>o Modelo mecnico</p> <p>o Modelo elctrico</p> <p>o Diagrama rectificador</p> <p> Resultados</p> <p> Conclusiones</p> <p>2</p> <p>INTRODUCCIN</p> <p>4</p> <p>En los ltimos aos las personas han buscado nuevas formas de generar energa debido a la crisis energtica que el mundo comienza a sentir. Lo que tras varias investigaciones nos lleva al aprovechamiento de energa generada por humanos, que normalmente suele ser desperdiciada.</p> <p>ENERGAS COSECHADORAS</p> <p> Elica (viento)</p> <p> Hidrulica (agua)</p> <p> Solar ( luz solar)</p> <p> Vibratoria (movimiento)</p> <p>5</p> <p>MATERIALES PIEZOELCTRICOS</p> <p>Materiales</p> <p>Piezoelctricos</p> <p>naturales:</p> <p>Cuarzo</p> <p>Turmalina</p> <p>Sal de rochelle.</p> <p>Materiales Piezoelctricosfabricados artificialmente:</p> <p>PZT</p> <p>ZnO</p> <p>PVDF</p> <p>6</p> <p>COSECHAMIENTO EN UN HUMANO</p> <p>Energa en un paso:</p> <p>Laminas de metal unidas a unpiezoelctrico PVDF semi flexible bajo el taln. En el movimiento del taln de una persona que camina, conun peso promedio de 68Kg, sepuede producir una potenciade 67 watts.</p> <p>http://www.media.mit.edu/resenv/power/index.html</p> <p>7</p> <p>APLICACIONES</p> <p>Sensores:</p> <p>Ultrasonido</p> <p>Acelermetros</p> <p>Micrfonos</p> <p>-</p> <p>Actuadores:</p> <p>Bocinas</p> <p>Impresoras de</p> <p>inyeccin de tinta</p> <p>Pastillas electrnicas.</p> <p>-Bats inteligentes.</p> <p>-Controles de activacin enHelicpteros.</p> <p>10</p> <p>OBJETIVO</p> <p>Generar una alternativa viable que pueda ser implementado, ocasionando beneficios y comodidad a los usuarios y su entorno.</p> <p> Objetivos particulares:</p> <p>o Estudio y caracterizacin de generadores piezoelctricos.</p> <p>o Dar un alternativa que permita hacer frente a la ya sentida crisis energtica.</p> <p>12</p> <p>PIEZOELECTRICIDAD</p> <p>a) Efecto piezoelctrico Directo(sensor)</p> <p>b) Efecto piezoelctrico Inverso (actuador)</p> <p>14</p> <p>EFECTO PIEZOELCTRICO</p> <p>Dominio de</p> <p>dipolos</p> <p>elctricos</p> <p>1) Cermico sin</p> <p>polarizar</p> <p>2) Durante lapolarizacin</p> <p>3) Despus de lapolarizacin</p> <p>Unidad de celda del PZT (PbZrTiO3)</p> <p>1) Celda en su estado simtrico por</p> <p>arriba de la temperatura de Curie</p> <p>2) Celda no centro-simtrica por</p> <p>debajo de la temperatura de Curie</p> <p>15</p> <p>DIRECCIN DE POLARIZACIN</p> <p>D=dT+E</p> <p>T1 = tensin normal en la direccin X,T2 = tensin normal en la direccin Y,T3 = tensin normal en la direccin Z.</p> <p>T= F/A</p> <p>d = coeficiente piezoelctricoD = desplazamiento elctrico= constante dielctrica</p> <p>E = campo elctrico</p> <p>16</p> <p>Principio</p> <p>12</p> <p>Conexin en serie y paralelo PZT</p> <p>Serie: Capacitancia baja - Corriente baja - Voltaje alto</p> <p>Paralelo: Capacitancia alta - Corriente alta - Voltaje bajo</p> <p>18</p> <p>ECUACIONESd= coeficiente del piezo elctrico (vibracin).g= campo elctrico producido.k= permisividad elctrica en el medio.k= permisividad elctrica en la relativa.ko= permisividad elctrica en el bculo.</p> <p>e= constante piezo elctrica.E= campo elctrico.s= stress s.h= constante piezo elctrica. = stress e.</p> <p>Constantes piezo elctricas como derivadas parciales:</p> <p>FACTOR DE ACOPLAMIENTOELECTRO-MECNICOEste factor corresponde a la fraccin de la energa elctrica total, que es convertida en energa mecnica y vice-versa.</p> <p>El factor de acoplamiento electro-mecnico es una cantidad siempre menor que uno. En el cuadro abajo podemos observar algunos valores de esta grandeza para diferentes materiales.</p> <p>PISO GENERADOR DE ENERGA</p> <p>La produccin de electricidad alcanza un mximo de 10,000 watts por segundo al da. Un promedio de 800 000 personas pasan por el tapete generador solo en la tercera semana de ser instalado.</p> <p>8</p> <p>17</p> <p>DIAGRAMA DEL SISTEMADiseo de sensor de fuerza</p> <p>19</p> <p>20</p> <p>Transformacin de energa mecnica a elctrica</p> <p>SIMULACIN Y ANLISIS TRANSITORIO</p> <p>37</p> <p>CARGA DEL CONDENSADOR22</p> <p>PRODUCCIN Y COSTOS23ResultadosNmero de Pasos por Piezo ElctricoVoltaje5015001010002020004010000200Nmero Piezo Elctricos por rea especfica (m*m)Nmero de Piezo Elctricos 0.2 160.3250.549122521600</p> <p>Pruebas de medicin y Almacenamiento24</p> <p>Figura 1Figura 2Figura 3Figura 1: Inicializacin de las pruebasFigura 2: Voltaje almacenado en el condensador en 5 min.Figura 3: Voltaje almacenado en el condensador en 5:15 min.</p> <p>Simulando los pasos a una razn de 80 pasos por minuto</p> <p>24CONCLUSIONES</p> <p>Con las etapas presentadas podemos lograr el objetivo de generar y almacenar energa producida por el movimiento de las personas.Realizar esta implementacin resulta muy econmica y fcil de realizar despus del anlisis realizado.Ya que la energa es generada por piezoelctricos, sta puede ser cuantificada segn la cantidad de pasos realizados en un tiempo determinado.</p>