Tesis 2021

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Examinando Tesis 2021 por Autor "Gonzales Saenz, Wohler"

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    Diseño de un modulador por anchura de pulso sinusoidal basado en FPGA para un convertidor DC-AC monofásico de frecuencia fija
    (Universidad Nacional de Huancavelica, 2021-05-04) Quintana Lazo, Fernando Abel; Gonzales Saenz, Wohler
    El presente trabajo de investigación titulado “Diseño de un modulador por anchura de pulso sinusoidal basado en FPGA para un convertidor DC-AC monofásico de frecuencia fija”, se desarrolló con la finalidad de evidenciar que un convertidor electrónico DC-AC acoplado a un modulador por anchura de pulso sinusoidal SPWM basado en una FPGA permite obtener una tensión sinusoidal alterna muy similar a la tensión alterna de la red eléctrica a partir de fuentes de voltaje continuo (baterías o pilas). Por lo general, los convertidores DC-AC comúnmente comercializados, generan tensiones alternas de ondas cuadras no sinusoidales que en el análisis espectral se demuestra que tienen una distorsión armónica del 45.23% los no son apropiados para el funcionamiento de equipos electrónicos y eléctricos según el estándar 519-IEEE-2014 (IEEE, 2014). El trabajo de investigación consideró los siguientes objetivos: Explicar el diseño del modulador por anchura de pulso sinusoidal SPWM basado en una FPGA que genera una onda sinusoidal de 60 Hz con un convertidor DC-AC; para tal fin, se consideró los siguientes objetivos específicos: a) Determinar el porcentaje de las amplitudes de las componentes armónicas 3, 5, 7, 9, 11 de la señal sinusoidal generada por el convertidor DC-AC con modulador de anchura de pulso sinusoidal SPWM, b)Determinar la tasa de distorsión armónica THD del convertidor DC-AC monofásico modulada por anchura de pulso sinusoidal SPWM basada en una FPGA, y c) Determinar la diferencia de la tasa de distorsión armónica del convertidor DC-AC sin modulador SPWM y con modulador SPWM basada en una FPGA. Para el logro de los objetivos, se utilizó la técnica de modulación PWM sinusoidal que permite modular una señal sinusoidal de 60 Hz con una portadora triangular de 2 kHz, obteniéndose una distribución de pulsos cuadrados de anchura variable para la comba positiva y negativa sinusoidal. La secuencia de los pulsos cuadrados se ha programado en una FPGA basado en VHDL (Lenguaje de descripción de Hardware) de tal manera que se obtengan señales de modulación SPWM con las cuales se obtiene una onda sinusoidal en la salida del convertidor DC-AC con filtro paso bajo. Los resultados alcanzados son: a) Se obtuvo una señal sinusoidal de 60 Hz a partir de una fuente de alimentación continua (batería), b) La tasa de distorsión armónica total (THD) de la señal generada por el modulador SPWM es del 3.29%, valor que representa a una mínima distorsión de una sinusoide pura, c) Las componentes armónicas múltiplos de la frecuencia fundamental de 60 Hz, tienen una amplitud inferior al 3.29% de la señal fundamental, d) La tasa de distorsión armónica total THD de la señal sinusoidal obtenida es inferior en 41.94% a la THD de la señal alterna del convertidor DC-AC sin modulador SPWM. En conclusión, un modulador SPWM genera tensiones sinusoidales desde fuentes de voltaje DC.xiii
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    Diseño e implementación de nodos de sensores inalámbricos con tecnología ESP8266 para monitorear la turbidez del agua de una piscigranja de truchas
    (Universidad Nacional de Huancavelica, 2021-12-02) Saenz Cahuana, Adolfo; Sanchez Huamani, Luis Vicente; Gonzales Saenz, Wohler
    Se ha desarrollado un sistema de sensores inalámbricos con ESP8266 para el monitoreo de la turbidez de agua de una piscigranja donde se realiza la crianza de truchas. El trabajo de investigación tuvo el propósito de mejorar de forma positiva el monitoreo de la turbidez del agua de una piscigranja considerando las capacidades de adquisición de datos del sistema, asimismo el registro continuo de los datos y la identificación de los promedios de turbidez del agua de pozas de una piscigranja (03 pozas) considerando que esta variable es importante dentro de la crianza de truchas. El sistema está constituido por una fuente de alimentación de corriente continua que suministra de energía a los sensores de turbidez y a los sistemas de adquisición de datos y procesamiento; asimismo está conectada a un sistema de transmisión Wifi a 2.4GHz incorporadas dentro ESP8266. El funcionamiento del sistema se comunica con el entorno web a través de una puerta de acceso inalámbrico a 2.4GHz a través del cual se guarda la información de la turbidez en la plataforma web thingspeak desde donde se monitoreo y observa los cambios de turbidez del agua de piscigranja. Se ha verificado que el sistema de sensores inalámbricos con ESP8266 influyen de forma positiva en el monitoreo de la turbidez dado que se ha obtenido las adquisición de datos en un intervalo de entre 60 segundos para un 84.9% de la totalidad de muestras obtenidas, 6.3% para tiempos de adquisición entre 61 a 65 segundos, 7.4% para tiempos entre 66 y 70 segundos; en cuanto al registro de datos de la turbidez se ha evidenciado que el 75% se archivan en el “thingspeak” entre 51 a 60 muestras por hora, el 13.9% entre 46 a 50 muestras por hora y el 8.3% entre 41 a 45 muestras por hora. Finalmente, durante el experimento se ha verificado que el sistema permite visualizar en tiempo real la turbidez del agua de piscigranja presentando los promedios, mínimos y máximos. La conclusión final es que se ha determinado que el sistema de sensores inalámbricos con ESP8266 favorecen positivamente el monitoreo de la turbidez de agua de piscigranja de truchas.