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ÁREA DE EQUIPOS E INSTALACIONES ELÉCTRICAS

En los últimos años se ha desarrollado la labor investigadora de esta área en torno a tres líneas principales: Métodos numéricos para el diseño y análisis de máquinas y dispositivos eléctricos, Automatización industrial de máquinas e instalaciones eléctricas, Diagnóstico de averías en Máquinas Eléctricas mediante técnicas avanzadas de procesamiento de señal. Se engloban también en esta área las labores de investigación sobre eficiencia energética en sistemas eléctricos del grupo de investigación GINTEC.

Se describen a continuación las líneas de investigación principales que se enmarcan en esta área.

1. MÉTODOS NUMÉRICOS PARA EL DISEÑO Y ANÁLISIS DE MÁQUINAS Y DISPOSITIVOS ELÉCTRICOS.

Esta línea de investigación se centra en la aplicación de métodos numéricos modernos al modelado de máquinas y dispositivos eléctricos (si bien los resultados son extrapolables también a otros elementos y dispositivos) para facilitar el diseño y estudio de los mismos. En este sentido, la investigación en técnicas que permitan reducir el coste de computación requerido para el modelado (herramientas de reducción de modelos) es uno de los objetivos perseguidos por el grupo en esta línea.  

2. AUTOMATIZACIÓN INDUSTRIAL DE MÁQUINAS E INSTALACIONES ELÉCTRICAS

Esta área está dedicada al desarrollo e implementación de sistemas de automatización industrial, mediante software que sea libremente accesible y fácil de utilizar por usuarios no expertos en técnicas de control. A este respecto, se han desarrollado sistemas basados en programación orientada a objetos que se han aplicado con éxito a la automatización de operaciones industriales diversas, como procesos de inyección de plástico.  

La presente línea de investigación es eminentemente industrial. Ha hecho posible el establecimiento de numerosos contactos, así como la obtención de financiación. Sin embargo, la posibilidad de elaboración de publicaciones científicas en esta área se ve limitada por las cláusulas de confidencialidad establecidas, debidas a la naturaleza de los proyectos en los que se participa (en los que intervienen socios industriales). 

El resultado más relevante obtenido en esta área ha sido la participación en dos proyectos recientes financiados por la Comisión Europea, uno de ellos ya concluido y otro recientemente iniciado.

3. DIAGNÓSTICO DE AVERÍAS EN MÁQUINAS ELÉCTRICAS MEDIANTE TÉCNICAS AVANZADAS DE PROCESAMIENTO DE SEÑAL.

Esta línea de investigación del grupo ha experimentado un notable avance durante los últimos años. La línea tiene como principal objetivo el desarrollo de técnicas robustas que permitan el diagnóstico fiable de un amplio rango de averías electromecánicas en máquinas eléctricas.   

En esta línea se propone un nuevo enfoque basado en el análisis de la corriente demandada por la máquina durante los procesos transitorios por los que opera (en lugar de analizar la corriente en régimen permanente), como método alternativo de diagnóstico, ya que ofrece, en ciertos casos, notables ventajas frente al análisis estacionario. En concreto, se propone el estudio de la corriente demandada por la máquina durante el arranque, fácilmente monitorizable mediante métodos no invasivos.

La profusa labor de investigación desarrollada ha dado como resultado un amplio abanico de técnicas, aplicables no solamente al análisis de corrientes transitorias, sino también estacionarias, basadas en distintas herramientas TFD: técnicas basadas en transformadas wavelet (transformada Wavelet Discreta (DWT), transformada Wavelet Continua (CWT), transformada Wavelet Analítica (AWT), etc…), técnica basada en la Transformada de Hilbert (HT), técnica basada en la transformada de Hilbert-Huang (HHT), técnica basada en la frecuencia instantánea (IF) del armónico lateral inferior (LSH), técnica basada en las Distribuciones de Wigner-Ville (WVD) y Choi-Williams (CWD), técnica de Teager-Kaiser, transformada polinomial, transformada fraccional de Fourier….. Además, estas técnicas pueden aplicarse a otros ámbitos tecnológicos.

4. EFICIENCIA ENERGÉTICA EN SISTEMAS ELÉCTRICOS.

Se han realizado labores de investigación en esta línea desde hace más de 15 años. Para ello, se ha desarrollado una teoría propietaria de la potencia eléctrica original, en la que se han establecido nuevas magnitudes más acordes con el funcionamiento energético de los sistemas eléctricos. Alguna de esas magnitudes fueron ratificadas explícitamente, y otras implícitamente por la IEEE Std. 1459-2000, y posteriores. En concreto, el grupo ha sido pionero en formular la potencia de desequilibrio de las cargas en forma compleja (fasor potencia de desequilibrio) y de descomponer la potencia reactiva fundamental en dos componentes: debida a las cargas y debida a los desequilibrios.

El empleo de estas magnitudes y los coeficientes que de ellas se derivan ha permitido evaluar mejor la eficiencia de los sistemas eléctricos y proponer dispositivos más adecuados de mejora de la eficiencia. En la primera línea, se han desarrollado y licenciado instrumentos de medida y patrones de estas nuevas magnitudes, así como el software de evaluación. En la segunda línea, se han desarrollado y patentado dispositivos activos y pasivos para compensar los desequilibrios en las redes eléctricas. Actualmente, se trabaja en el desarrollo de dispositivos de calibración de las nuevas magnitudes y nuevos dispositivos de compensación de ineficiencias.