Diseño y desarrollo de un prototipo simulado para el control de escaleras eléctricas que optimice el consumo de energía (2016)
En el mundo moderno, la movilidad de las personas en grandes edificaciones resulta bastante compleja, por esta razón, las escaleras mecánicas toman relevancia, al convertirse en una solución viable para mejorar el flujo de personas en estos lugares. Teniendo en cuenta la importancia de las escaleras mecánicas, este documento presenta el análisis estático de estas estructuras, basado en las normativas internacionales y las condiciones que utilizan algunos fabricantes en la construcción de las mismas. En este trabajo se presentan las características esenciales que se pueden tener en el diseño de la escalera mecánica, teniendo en cuenta parámetros como el material de las piezas y el factor de seguridad para este tipo de estructuras, según la normativa correspondiente. Además del análisis estructural de la escalera mecánica, este documento presenta el diseño de un sistema de ahorro de energía, teniendo en cuenta para esto la problemática energética actual, como por ejemplo, el aumento de su demanda y por ende el aumento de la huella de carbono. Para el desarrollo de este control se diseñó un variador de velocidad PWM para un motor trifásico, además de un control PID que permite acondicionar la corriente, de tal forma que el motor no se vea afectado por los picos; en conjunto, estos dos controles permiten mejorar la eficiencia energética del motor, ya que, gracias a estos, los picos de corriente se reducirán y el funcionamiento de la escalera dependerá del flujo de personas que utilicen el servicio. Para el análisis de la parte estructural de la escalera, se desarrolló el diseño de la estructura en un software CAD (SOLIDWORKS) ® y a través de un estudio por elementos finitos, se pudo corroborar las características de la escalera en cuanto a su comportamiento mecánico y su fiabilidad para el uso de las personas. Para el desarrollo del sistema de ahorro energético, se va a verificar su funcionamiento implementando MATLAB®, ya que gracias a las herramientas con que cuenta este software matemático, fue posible verificar el sistema y corroborar la respuesta del sistema a distintos tipos de entrada.