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    Análisis de calidad de energía para mejorar los aspectos técnicos responsabilidad del consumidor en las dos estaciones de bombeo del Sistema Quillán Alemania de la EP-EMAPA-A.
    (Ecuador: Latacunga: Universidad Técnica e Cotopaxi (UTC), 2024-08) Curipoma Díaz, Luis Ricardo; Porras Reyes, Jefferson Alberto
    The current problem of industries when using equipment that works by power electronics is the harmonic pollution generated, the purpose of this work is to know through a power quality analysis, the representative harmonics generated by non- linear loads, 6-pulse variations, installed in two pumping stations, located in the Ambato city, Province of Tungurahua, with the purpose to evaluate compliance with the parameters of individual harmonic current distortion and total demand distortion, as established in Chapter V Quality Consumer Responsibility of Regulation No. ARCERNNR-002/20. Once the system's current state, which has a total power of 738kVA, has been determined, the quality parameters that do not comply with the regulation are established. Through simulation in the ETAP program, the reduction of harmonic contamination levels is verified by incorporating passive filters tuned to the most representative harmonics, which in the case of the two pumping stations are the 5th and 7th harmonic. Once the results have been evaluated, with the incorporation of passive filters in each pumping station, a decrease in the total demand distortion from 28.54% to 6.25% and from 31.47% to 7.16% is obtained, these values being lower than the 8% established in the regulation.
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    “Desarrollo de un módulo virtual inmersivo para el entrenamiento en el montaje de transformadores de distribución”
    (Ecuador : Latacunga: Universidad Técnica de Cotopaxi (UTC), 2024) García Yánez, Kevin David; Guerra Lucero, Renny Samir; Porras Reyes, Jefferson Alberto
    En este estudio se propuso desarrollar un enfoque innovador para implementar la tecnología de realidad aumentada en la formación del estudiante universitario para el montaje de transformadores de distribución en las áreas eléctrica y electromecánica. Con la ayuda del software Unity3D se logró crear un entorno tridimensional inmersivo y replicar el proceso del montaje de manera eficaz e interactiva. Se realizó una exhaustiva exploración de la tecnología 3D y sus capacidades para recrear entornos virtuales interactivos. Además, se llevó a cabo una investigación detallada sobre las características del software Unity3D, reconocido por su adaptabilidad en la producción de experiencias inmersivas. Esta investigación ayudo con la creación de un entorno tridimensional, diseñado para funcionar con las gafas de realidad virtual Oculus Quest 2. Este entorno replica una de las maneras que existen en el proceso de montaje de transformadores eléctricos de distribución, siendo esta recreada lo más precisa a la realidad y segura para los usuarios. Para constatar la seguridad en el trabajo, se analizó las características necesarias basándose en los instructivos de trabajo seguro de CNEL “IT-TEC-MNT-004”. El entorno virtual de realidad aumentada proporcionó una plataforma útil para la interacción. La aplicación de esta tecnología para los universitarios demostró tener un impacto positivo ya que les pareció novedoso montar un transformador eléctrico mediante un software de realidad virtual. La selección específica de Unity3D y Oculus Quest 2 acentúa la atención a la experiencia inmersiva del usuario. Como resultado se quiere que la integración de la realidad virtual en el montaje de transformadores eléctricos de distribución pueda elevar los estándares de interactividad y ayudar con seguridad en las áreas de eléctrica y electromecánica. Y, en conclusión, se prevé que este estudio afiance las bases sólidas para la incorporación de tecnologías de realidad virtual en la práctica del montaje de transformadores de distribución. Para destacar que estas tecnologías pueden ayudar a mejorar la ejecución de procedimientos decisivos.
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    Desarrollo de un sistema automático de banco de capacitores para motores de inducción.
    (Ecuador: Latacunga: Universidad Técnica de Cotopaxi, 2024-03) Chicaiza León, Elvis Darwin; Guato Caiza, Adrián Guillermo; Porras Reyes, Jefferson Alberto
    La propuesta tecnológica se centra en el desarrollo de un módulo de corrección del factor de potencia (FP) dirigido a motores de inducción, fusionando la teoría con la práctica mediante herramientas de software especializadas. Tras un minucioso análisis de la teoría y las estrategias de corrección para este tipo de motores, se determinó que el factor de potencia inicial del sistema era de 0.30, mientras que la regulación ARCONEL, resolución Nro. 074/17, establece un valor ideal de 0.92. Para adecuarse a esta normativa, se instalaron bancos de capacitores en paralelo a la carga inductiva, con ajustes graduales en pasos de 0.55, 0.65, 0.75, 0.90 y 0.95 del factor de potencia. La efectividad de estas mejoras se verificó mediante el uso del dispositivo Sentron Pac4200, que posibilitó la visualización de los diagramas fasoriales a diferentes factores de potencia, evidenciando una reducción progresiva del ángulo de desfase entre la corriente y el voltaje con cada ajuste realizado. Además, la propuesta comprende una interfaz gráfica desarrollada en LabVIEW para el control local, complementada con la lógica del PLC en Tía Portal. Esta interfaz proporciona información detallada sobre variables eléctricas tales como el Factor de Potencia, voltajes línea-línea, corrientes de fase, potencia activa (kW), potencia aparente (VA) y potencia reactiva (VAR), así como representaciones gráficas correspondientes a los voltajes línea-línea, corrientes de fase y formas de onda sinusoidales. Mediante la implementación del módulo de banco de capacitores se obtuvieron los siguientes factores de potencia 0.55, 0.64, 0.78, 0.92, 0.99.
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    Desarrollo de un sistema para el análisis de corrección del factor de potencia en una red trifásica con cargas desequilibradas.
    (Ecuador : Latacunga: Universidad Técnica de Cotopaxi (UTC), 2022-03) Azogue Pilicita, Henry Danilo; Ramírez Albán, Joselyn Fernanda; Porras Reyes, Jefferson Alberto
    Uno de los problemas que afectan a las industrias es el bajo factor de potencia, debido al exceso de carga inductiva y la dificultad de relacionar gráficos senoidales y fasoriales de variables eléctricas en el proceso de corrección del factor de potencia por ello se planteó el desarrollo de un sistema que permita la interacción entre parámetros eléctricos (tensión, corriente, potencia) llegando a visualizar y medir en tiempo real el comportamiento de estas variables en una red trifásica, mediante el diseño de un módulo que a través de prácticas de experimentación propone observar ondas senoidales y diagramas fasoriales de todo el proceso antes descrito. Con el uso de cargas resistivas, capacitivas e inductivas se podrá analizar el comportamiento de la red trifásica, mediante un medidor de energía “SENTRON PAC 3220” necesario para el estudio de este caso, y con la creación de una gráfica didáctica en el software LabVIEW permitirá al usuario generar un procesamiento de señales para comparar datos calculados con datos reales obtenidos en el proceso de esta práctica, además enfocarse en el desfase de la tensión con respecto a la corriente, visualizar diagramas fasoriales y ondas senoidales. Además, mediante cálculos externos se pudo diseñar un banco de condensadores que logrará compensar la energía reactiva faltante para lograr una corrección del factor de potencia que es el objetivo de este sistema. Finalmente se obtiene un sistema didáctico que permite observar diagramas del proceso de corrección del factor de potencia con la interacción de todas las cargas que se usan en este módulo.
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    Desarrollo de un sistema para el análisis de precios unitarios de obras electromecánicas
    (Ecuador: Latacunga: Universidad Técnica de Cotopaxi (UTC), 2022) Albán Pacheco, Lady Thalía; Vásquez Mullo, Liliana Pilar; Porras Reyes, Jefferson Alberto
    La industria de la construcción en general, requieren de un presupuesto que deben ser analizadas desde el punto de vista técnico y económico, requiriendo para ello de profesionales capaces de formular este tipo de informes que abarca el análisis de costos detallado de cada proceso, rubro, etapa y cronograma previo a la construcción de una obra. Por lo cual, se plantea la necesidad de un sistema que logre todos los procesos descritos englobados en un solo procedimiento más didáctico, para la cual se desarrolla un sistema que permite la interacción entre aspectos técnicos y de economía para lograr obtener el costo de la ejecución de una actividad dentro de una obra, mediante la aplicación de un modelo matemático que estima el costo por unidad de medida (APU) para finalmente obtener un análisis económico. Este sistema se lo realiza mediante el uso de Excel como almacenamiento para base de datos y el lenguaje de programación propio de Microsoft Visual Basic para aplicaciones (VBA), permitiendo generar un interfaz práctico para el sistema así también de libre acceso. Para la validación y fiabilidad del sistema se realiza una comprobación del mismo mediante la aplicación de una obra real que consiste en la (Instalación eléctrica para un complejo Campo Alegre la cual adquiere un costo de $37 831,56 Treinta y siete mil ochocientos treinta y uno con cincuenta y seis dólares americanos), obteniendo resultados satisfactorios con un porcentaje mínimo de error, el cual puede ser de hasta el 1 % permitiéndole al técnico profesional electromecánico contar con una herramienta segura y fiable, de la misma manera beneficia a pequeños, medianos, grandes emprendedores y contratistas que se desempeñen en diversos campos debido a que este sistema es multifuncional.
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    Desarrollo y aplicación de un horno a gas para el tratamiento térmico de estatores en la empresa Siproelectrik S.A.
    (Ecuador: Latacunga: Universidad Técnica de Cotopaxi (UTC), 2024-08) Toapanta Quinatoa, Stalin David; Vichicela Rocha, Michael Stiven; Porras Reyes, Jefferson Alberto
    The current project addresses the topic “Development and application to gas furnace for the SIPROELECTRIK enterprise”, same is dedicated to providing maintenance services for motors, generators and electromechanical equipment nationwide. The need arises, due to the lack an automated proces s for the stator’s thermal treatment, said process was performed in an artisanal manner. The main purpose this proposal is to repower the oven, improving its thermal insulation and implementing an on/ o ff time and temperature control system, using new techn ologies. It was used the scientific method for the electromechanical components sizing and selection, what contribute the gas oven. The necessary calorific power for the system is 4417,77 W, which is provided by a C shaped burner. For the temperature measurement inside the furnace chamber, it is used a J type thermocouple, with which together to the INV 12411 controller allows maintaining a uniform and controlled temperature 0 2 00 °C. Further, the controller counts an alarm system for indicating, what the heat treatment time has ended. With the repowering this oven, itn was reached optimize the drying time by 20 minutes, by providing the worker an easier and safer form for the sta t or’s treatment. On the other hand, it was achieved the resources efficient use, such as GLP saving consumption by 62.8%. Economically, the enerprise saves $34.54 to the month of what cost a cylinder surcharge charging. With the oxygen appropriate regulation at the burner inlet, the 𝐶𝑂2 emission has been considerably reduced. By limiting the GLP flow, it is reduced gas consumption, ensuring a more complete and clean combustion, which reduces polluting emissions.
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    Diseño y construcción de un banco de pruebas para análisis de variables eléctricas en el arranque de motores.
    (Ecuador :Latacunga : Universidad Tecnica de Cotopaxi (UTC), 2023-08) Chiliquinga Chanaluisa, Elber Dario; Iza Iza, Ghilson Ariel; Porras Reyes, Jefferson Alberto
    La dificultad de visualizar variables eléctricas (tensión y corriente), y el comportamiento de la corriente de arranque en motores trifásicos ha generado una brecha entre la teoría y la práctica. Por tal motivo el presente proyecto tecnológico presenta el diseño y construcción un banco de pruebas mediante un sistema de adquisición de datos que permita obtener variables claves como la tensión y corriente, durante el arranque de motores y además visualizar la curva de arranque en tiempo real, para ello se implementó un sistema de protecciones eléctricas, conductores, relés térmicos, contactores tomando en cuenta la normativa NEC que se deben modelar para cargas específicas. Para el caso de estudio se dispone de 8 motores eléctricos trifásicos (cinco motores de 1 HP, un motor de 1/2HP y un motor de 2HP) que trabajan a 220 V, cada situación de estudio será respectivamente con el uso de un PLC s7-1200 por una comunicación MODBUS TCP-IP hacia el SENTRON PAC, para la comunicación a LabVIEW mediante servidor OPC, de tal manera se realiza la creación de una interfaz gráfica, que permita la visualización de parámetros eléctricos y corrientes de arranque. Al analizar los resultados de un motor trifásico de 2 Hp, mediante los tres tipos de arranque propuesto se visualiza que la curva de arranque máximo en vacío es de 9,57 A y al aplicarle carga la corriente aumenta a 17,27 A, mediante pruebas con arranque estrella delta se obtuvo una menor corriente en delta que es de 4,60 A y se estabiliza en su corriente de trabajo de 2,48 A, para el arranque con variador de frecuencia se obtuvo una corriente máxima de 4,61 A y se estabiliza en su corriente de trabajo de 4,2 A, con estos dos últimos tipos de arranques aplicados se logra evitar picos de corriente de arranque y así mejorar la vida útil del motor, cumpliendo la normativa NEC para el sistema en instalaciones eléctricas en las cargas inductivas aplicadas.
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    “Diseño y construcción de un sistema estructural para el mantenimiento del motor reliance electric de 250 hp”
    (Ecuador : Latacunga: Universidad Técnica de Cotopaxi (UTC), 2023) Garzón Taipe, Marco Alexis; Rueda Espinoza, Franz Steeven; Reinoso Peñaherrera, Héctor Raúl; Porras Reyes, Jefferson Alberto
    El mantenimiento de motores eléctricos de gran magnitud utiliza el método de desmontaje vertical, para el caso del motor Siemens Reliance Electric de 250 hp se desarrolló una estructura trapezoidal de 3,2 m de altura, 1,75 m de ancho en la parte superior y 1,25 m en la parte inferior, con una capacidad de elevación de 2000 kg, el izaje del motor es a través de un tecle manual con una capacidad máxima de 5 TON. Además, se estableció un proceso de viraje del motor a 90° grados a través del izaje con correas y con la ayuda de una tortuga ayuda al desplazamiento por el piso para alinear verticalmente al motor sobre el tecle para su posterior elevación y sujeción en la estructura. En base a esta necesidad se desarrolló un sistema estructural como parte del proyecto de titulación, así como un sistema de desmontaje diseñado y dimensionado de acuerdo a los requerimientos para soportar la masa total del motor.
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    Evaluación de la capacidad de alojamiento de paneles fotovoltaicos en la red de distribución de líneas primarias usando OpenDSS en el alimentador Chimbo de la subestación Guaranda de la Unidad de Negocio Bolívar CNEL EP.
    (Ecuador: Latacunga: Universidad Técnica de Cotopaxi (UTC), 2023-07) Pazmiño Gavilanes, Edwin David; Porras Reyes, Jefferson Alberto
    La reducción del efecto invernadero como es el CO2, ha hecho que muchos países tomen alternativas para reducir el impacto ambiental guiado por los objetivos de la agenda 2030, debido a esto, las redes eléctricas de potencia y de distribución están cambiando el modo de operación y planificación, donde estas, deben considerar el ingresos masivo de energías renovables como paneles fotovoltaicos, generadores eólicos y vehículo eléctricos. El ingreso de este tipos de tecnologías puede ocasionar, voltajes fuera de límite permitido, fluctuaciones, variabilidad, flujos inversos, disparo simpático, aumento de las corrientes de fallas, entre otras. Por lo tanto, se debe realizar una evaluación de porcentaje de ingreso de fuentes renovables. De esta manera, en nuestra investigación se realiza una evaluación de la capacidad de alojamiento de paneles fotovoltaicos en la red de distribución de líneas primarias y secundarias usando OpenDSS en el alimentador Chimbo de la subestación Guaranda de la unidad de negocio Bolívar CNEL EP. Para ello se presenta dos metodologías la primera evalúa la capacidad máxima de ingreso de paneles fotovoltaicos en porcentaje y la segunda metodología es para realizar un control de potencia reactiva-voltaje mediante un modelo de optimización que permita ingresar hasta el 100 % de paneles fotovoltaicos en la red sin exceder los límites de calidad de energía permitidos en la normativa nacional. Los resultados con la primera metodología arrojan que el 48 % (3305 paneles) es límite de ingreso máximo de paneles fotovoltaicos en el alimentador Guaranda Chimbo y aplicando la segunda metodología se puede ingresar el 100 % (6887 paneles).
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    “Implementación de un sistema electrónico para el control de calidad de huevos de gallina mediante procesamiento de imágenes”
    (Ecuador: Pujili : Universidad Ténica de Cotopaxi (UTC), 2024-03) Tapia Carrera, Mauricio Efraín; Porras Reyes, Jefferson Alberto
    Esta tesis presenta el prototipo de un sistema electrónico para el control de calidad de huevos de gallina, utilizando inteligencia artificial mediante procesamiento de imágenes, se realizó con el software de lenguaje Python de programación libre. El prototipo está formado por una estructura de madera MDF cortada con láser y una banda trasportadora impresa en 3D, que cuenta con un motor a paso Nema 17, un servo motor Mg995, una fuente de 120 Vac - 12Vdc, placa de distribución de voltaje, arduino 1, driver a 4988, los mismos están programados en un software libre Arduino; en el interior de la misma se encuentra la cámara web USB de alta velocidad VGA 100fps Full HD 1080P para el procesamiento de imágenes y un panel LED de 50 Watts para la iluminación. Las imágenes son procesadas mediante la aplicación de filtro Gaussiano para difuminar el ruido de la imagen, luego se aplica Umbralización RGB a BGR. El error porcentual para el tamaño del área se analiza de forma general, donde la estimación del área del producto y la eficiencia del algoritmo es del 98,19%, lo que muestra que el algoritmo falla en la estimación en un 1,81%, lo que se acerca al valor real, los análisis de resultados son guardados en una base de datos. Finalmente, se ordena las 15 muestras de huevos para introducirlos en el módulo de clasificación automática quien nos entregara los valores de área del objeto (huevo de gallina) ubicado en la zona de ensayo.
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    “Implementación de una cerca eléctrica mediante el uso de un sistema fotovoltaico en el sector de Mogotes parroquia de Alaquez”.
    (Ecuador : Latacunga: Universidad Técnica de Cotopaxi (UTC), 2024) Chicaiza Bolaños, Carlos Efrain; Cuñas Ashqui, Heidy Nicole; Porras Reyes, Jefferson Alberto
    En el presente proyecto se da a conocer la implementación de un sistema de generación solar fotovoltaico para la dotación de electricidad a una cerca eléctrica, para poder restringir el acceso de personas o animales a la zona, ya que esta cuenta con una fuente natural de agua que es indispensable para el consumo de la Parroquia de Alaquez. A partir de la necesidad que presentan los moradores donde el elemento principal es la falta de energía, se realizó estudios en la zona para poder generar electricidad mediante un recurso renovable, en este caso la energía solar, esta es de gran utilidad para la implementación de la cerca eléctrica, que está compuesta por tres paneles fotovoltaicos monocristalinos de 160 W, una batería de plomo - ácido tipo gel de 150 Ah, el regulador de carga de marca Powest y un energizador que cubre un perímetro de 2 000 m lineales de marca Hagroy HR - 10 000, estos equipos son alimentados a 12 V en corriente continua. El análisis se dio gracias a la obtención de datos previos de la radiación solar en la zona obtenida mediante la página web NASA POWER, que es de 3,54 kWh/m2, pese a que las condiciones climáticas del sector son muy adversas, ya que está ubicada a 4 000 m.s.n.m. Con la información obtenida se realiza un análisis para el su dimensionamiento partiendo de la potencia instalada de 64,5 W y una demanda diaria que necesita el sistema de 748 Wh/día. Mediante la recolección de datos se obtiene una potencia máxima generada de 64 W en condiciones climáticas bajas y una potencia de 151 W en un clima cálido siendo estas favorables y garantizando el funcionamiento del sistema. El beneficio de este proyecto está en la satisfacción de los moradores del sector, ya que cuentan con el área protegida, brindando así el suministro de agua más segura, por esta misma razón se pueden suplir las necesidades energéticas, y así logramos cumplir la Vinculación con el Pueblo.
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    Internet de las cosas aplicado a la manipulación de variador de frecuencia.
    (Ecuador: Latacunga: Universidad Técnica de Cotopaxi (UTC), 2024-10) Villena Chico, Adrian Alejandro; Porras Reyes, Jefferson Alberto
    This technological proposal addresses the design and implementation of an Internet of Things (IoT) based system for the manipulation of a MicroMaster 420 variable frequency drive, with the objective of improving the starting of a 5 Hp three-phase motor in industrial applications. The Ubidots platform was used to monitor and control in real time critical variables, such as frequency, current, voltage, power and power factor, through an RS-485 communication module. The system was implemented in a physical control board designed according to electrical drawings, and the integration with IoT allowed automatic adjustments in real time, improving the operational efficiency of the motor. The main focus of the study was the reduction of current peaks during motor starting by comparing traditional starting methods, such as direct starting and star-delta starting, with the use of variable frequency drives. The tests performed showed that the use of the frequency inverter significantly reduces the starting current, going from peaks in excess of 50 amperes in traditional methods, to approximately 7.9 amperes with the inverter set at 60 Hz. This study reaffirms the relevance of frequency inverters integrated with IoT as an effective solution to improve the performance of electric motors in industrial environments. The implementation of the proposed system contributes to energy and operational optimization, promoting smoother starts and extending motor life.
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    Metodología bim (building information modeling ) aplicada en diseño de instalaciones eléctricas residenciales.
    (Ecuador: Latacunga: Universidad Técnica de Cotopaxi (UTC), 2024-08) Intriago Cayo, John Alexander; Rocha Toapanta, Marcelo Jair; Porras Reyes, Jefferson Alberto
    This study addresses the issue of lack of integration and coordination in electrical installation designs, which leads to significant interference, delays, and cost overruns. The primary objective was to propose the use of Building Information Modeling (BIM) methodology to develop a set of plans that optimize the design process and economic viability compared to traditional methods in residential projects. The methodology employed included a comparative analysis between traditional methods and BIM, emphasizing key stages of planning, design, and construction, as well as data collection and site analysis, and the use of Revit software. The results showed that adopting BIM allowed the design of several plans and 3D modeling of electrical installations following NEC standards, leading to an improvement in design quality and a reduction in execution errors. These benefits are attributed to the early detection of conflicts and resource optimization, which, despite an initial 67% increase in costs, is justified by long-term savings and improvements. In conclusion, the BIM methodology stands out for its ability to integrate all aspects of design and construction into a single model, facilitating more effective management and ensuring compliance with safety and efficiency standards, thus enhancing the quality and reliability of electrical installations in residential projects.