MODELO DIDÁCTICO DE TRANSFORMADOR DE DISTRIBUCIÓN PARA EL ESTUDIO DE LAS MAQUINAS ELÉCTRICAS CON ÉNFASIS MECATRÓNICO

Resumen

En la línea de investigación de diseño de máquinas mecatrónicas del semillero MECABOTICA, adscrito al programa de Ingeniería Mecatrónica, se desea contar con los elementos suficientes para brindar a sus estudiantes las herramientas para el conocimiento de las distintas máquinas eléctricas que se encuentran en el sector industrial, y entender desde el concepto de ingeniería, su funcionamiento para determinar su utilización y también considerar  su mantenimiento.

Se decide entonces, incursionar en un área de experticia distinta al quehacer mecatrónico, pero que garantice a los estudiantes el complemento académico suficiente para enfrentarse a la vida laboral o mejorar su campo de trabajo a nivel industrial.

Aprovechando la relación que tiene los estudiantes con el sector productivo regional, y más exactamente con industrias de fabricación de transformadores, se decide realizar como proyecto en el cual, se pueda realizar el diseño y construcción de un transformador de distribución, de 5KVA con fines académicos, con todos sus accesorios pero con variantes tan innovadoras como utilizar material como aluminio en sus devanados, realizar pruebas, y corroborar los resultados al contrastarlo con uno convencional y poder ofrecer un criterio amplio desde la parte técnica, acerca del comportamiento del dispositivo.

También realizar de una forma didáctica, guías que conduzcan al estudiante, hacia el conocimiento del dispositivo y esclarecimientos de conceptos y teoría mediante su comprobación de manera experimental. Todo este proceso, se realiza enmarcado en la normatividad internacional existente (NTC 836 y 837), así como criterios de manejo de simulación en distintos software CAD, para garantizar su comportamiento antes de proceder a la construcción.

Los resultados obtenidos son muy interesantes en los que se puede mencionar a manera de conclusión:

• El proceso de elaboración de las bobinas con un material diferente al cobre, NO afecta su comportamiento en respuesta a la funcionalidad del mismo, se puede mencionar algunos como: líquidos refrigerantes, papel para aislamientos, cuba o tanque, brida para la parte activa y proceso de fabricación, entre otros.
• En la fabricación de un transformador es de vital importancia los protocolos de prueba, por efectos de procedimiento de elaboración, condiciones de trabajo pueden diferir entre lo mostrado de forma analítica mediante los cálculos respectivos y  la puesta a punto en la implementación del mismo, razón por la cual, se realizaron las pruebas propuestas que se exigen en la industria para el prototipo experimental.
• Se comprueba que la herramienta de simulación, toma cada vez más importancia, pues evidencia antes de la construcción su pertinencia en la consideración de un mallado de modelos.
• Por último, se comprueba que para fines académicos es posible, reducir costos en la escogencia de materiales que garantizan iguales prestaciones que los convencionales.

Se evidencia como se puede logra una sinergia entre la academia y el sector productivo, en la búsqueda de mejorar las condiciones de capacitación del talento humano, en el conocimiento de nuevas estrategias educativas para garantizar que el estudiante, consiga alcanzar competencias que solo era obtenidas después de un experiencia laboral en este campo.