Mochón Castro, Luis Manuel
Álvarez Ariza, Francisco
Universidad Pontificia Comillas, Escuela Técnica Superior de Ingeniería (ICAI)
2018-02-19T07:53:36Z
2018-02-19T07:53:36Z
1996
http://hdl.handle.net/11531/25906
Ingeniería Industrial
El presente proyecto trata sobre la regulación de máximo rendimiento en velocidad de una turbina
hidráulica. El estudio se ha realizado sobre una turbina Kaplan situada en el Laboratorio de Fluidos del
ICAI, cuyas características nominales son las siguientes:
Qn = 0.079 m3
/ S
Hn = 4.617 mea
N n = 2.455 kW
nn = 1300 rpm
1 5
ns= 351 rpmcv;m-4
El diseño del control exige el modelado estático del sistema constituido por la tubería forzada, la carga,
el mando del distribuidor y del rodete y parte de la turbina propiamente dicha. La regulación óptima
requiere adicionalmente el conocimiento de su diagrama universal, obtenido mediante ensayo.
Se ha contemplado un estudio de sensibilidad para determinar el nivel de significación de cada uno de
los elementos que afectan a la respuesta temporal del sistema, habiéndose obtenido las siguientes
simplificaciones:
a) Los actuadores servohidráulicos pueden representarse exclusivamente por sus ganancias,
siendo despreciable su dinámica.
b) Las perturbaciones debidas a los esfuerzos sobre los álabes del distribuidor y del rodete no
son significativas.
c) Frente a pequeñas variaciones de la carga, puede considerarse que el rendimiento de la
turbina prácticamente no varia respecto al del punto de diseño.
Para la obtención del regulador se han utilizado técnicas de respuesta temporal a través del algoritmo
de Gauss-Newton, el cual minimiza la diferencia de las respuestas frente a entrada en escalón entre el
sistema real y un sistema modelo de segundo orden.
Finalmente se ha realizado con un análisis de robustez el comportamiento del control frente a cambios
en las condiciones de funcionamiento.
Como herramienta de trabajo se ha empleado el paquete de software SIMULINK integrado en
MATLAB.
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es
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http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/us/
33 Ciencias tecnológicas
3313 Tecnología e ingeniería mecánica
331330 Turbinas
3311 Instrumentación tecnológica
331105 Equipos eléctricos de control
Control electrohidráulico óptimo de una turbina Kaplan
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