DEPARTAMENTO ELÉCTRICA Y ELECTRÓNICA CARRERA DE TECNOLOGÍA EN ELECTRÓNICA MENCIÓN INSTRUMENTACIÓN & AVIÓNICA MONOGRAFÍA: PREVIO A LA OBTENCIÓN DEL TÍTULO DE TECNÓLOGO EN: ELECTRÓNICA MENCIÓN INSTRUMENTACIÓN Y AVIÓNICA AUTOR: GUEVARA URBANO, BRYAN GIOVANNI DIRECTORA: ING. GUERRERO RODRÍGUEZ, LUCÍA ELIANA LATACUNGA 2021 “Construcción e implementación de un banco de pruebas para el alternador de la aeronave Cessna T206 en el Grupo de Aviación del Ejército Nº 44 ‘Pastaza’ ” Guevara U. Bryan G. General • Construir e implementar un banco de pruebas mediante un sistema de control de velocidad rotacional, para el alternador de la aeronave Cessna T206, en el grupo de Aviación del Ejército Nº 44 ‘PASTAZA’. Específicos • Ejecutar el estudio pertinente de la electrónica de potencia, control, automatización de procesos y programación que se verán involucrados en la construcción de este banco de pruebas. • Diseñar y construir la estructura del banco de pruebas para el montaje del motor, variador de frecuencia, • Desarrollar la programación y realizar pruebas del variador de frecuencia. Objetivos Guevara U. Bryan G. Las tripulaciones del G.A.E. Nº 44 ‘PASTAZA’ son los principales responsables de abastecer y relevar a comunidades con aeronaves íconos en la historia de esta región como es el Cessna T206. Las diversas operaciones con dicha aeronave han sido continuas por lo cual requiere un monitoreo continuo de su alternador ya que al no contar con un registro de datos de las magnitudes este podría producir una corriente muy baja por lo que la alimentación de la batería sería por debajo de los 12 V. El alternador no estaría cumpliendo su función de acuerdo a las necesidades de carga que presenta la aeronave por lo que es vital realizar las pruebas antes de que la aeronave salga a volar. De no solucionarse lo antes mencionado seguirá la insatisfacción por parte de los técnicos de mantenimiento al no contar con las herramientas de trabajo a disposición. Tras la exhibición de los antecedentes, y encaminados al acrecentamiento de la investigación desde el punto de vista de la aeronáutica, el problema radica en generar una solución técnica y práctica definitiva que cubra los requerimientos fundamentales en el Centro de mantenimiento para asegurar la integridad del personal técnico, personal del G.A.E. Nº 44 ‘PASTAZA’. Planteamiento del problema Guevara U. Bryan G. El impacto de este proyecto tiene como finalidad facilitar la lectura de las variables de amperaje, voltaje y velocidad al momento de realizar los chequeos que requiera el alternador de la aeronave Cessna T206 lo cual permitirá al personal técnico, personal de pilotos del Grupo de Aviación del Ejército Nº 44 ‘PASTAZA’, mejorar la fiabilidad en los mantenimientos de la aeronave con datos precisos y reales que asegura el correcto funcionamiento del alternador. La construcción e implementación del banco de pruebas para el alternador de la aeronave Cessna T206 permitirá al personal técnico del G.A.E. 44 ‘PASTAZA’ tener a disposición el banco para las operaciones aéreas posteriores. Se creará un impulso hacia el mundo aeronáutico para contribuir con el desarrollo de futuras máquinas y que este instrumento sirva de base fundamental para la industrialización técnica, permitirá ser una guía de apoyo para posteriores modificaciones reparaciones o mejoras del mismo, adicional se generará un registro técnico para constatar el trabajo realizado tanto en el Grupo de Aviación del Ejército Nº 44 ‘PASTAZA’, como en la Universidad de las Fuerzas Armadas ESPE extensión Latacunga. Alcance Guevara U. Bryan G. En la provincia de Pastaza, parroquia Shell, se encuentra ubicado el Grupo de Aviación del Ejército N° 44 “Pastaza”, mismo que posee un Centro de Mantenimiento que consta con personal de pilotos y personal técnico que ejecutan sus funciones para el beneficio de las aeronaves. La principal función es satisfacer las necesidades de transporte aéreo para las comunidades de Taisha, Montalvo y Lorocachi, Gualaquiza, Santiago. Además brindan apoyo a las distintas entidades militares pertenecientes el estado ecuatoriano cumpliendo así con la responsabilidad social, Grupo de Aviación del Ejército N° 44 “Pastaza” Guevara U. Bryan G. Es una máquina para comprobar la funcionabilidad de un equipo bajo la supervisión de un técnico calificado junto con un sistema de control, además brindan resultados de comprobación exacta, pueden ser repetibles y están sujetos a innovaciones tecnológicas. Banco de Pruebas Guevara U. Bryan G. Los beneficios que puede brindar el banco de pruebas para el alternador son varios ya que pueden ser controlados y modificados de forma manual sin afectar el rendimiento del banco. Aplicaciones del banco de pruebas Aplicación Descripción Programación Permite las programación para la variación de la velocidad. Controla la frecuencia de salida. Mediciones Permite la visualización de los valores medidos en tiempo real. Guevara U. Bryan G. Creación del diseño estructural del banco La creación de un banco de pruebas surge a partir del diseño estructural del banco para ello se muestran las planos en modulación 2D y el diseño de las poleas en modulación 3D. Se aprecia la vista frontal y lateral del banco. Guevara U. Bryan G. Creación del diseño estructural del banco División Interna. División del Panel de Control Guevara U. Bryan G. Diseño de las poleas en modulación 3D Creación del diseño estructural del banco Con los planos ya establecidos se procede a la construcción del banco de pruebas. Se trabaja con materiales resistentes a las vibraciones que pueden generar los equipos eléctricos, además son materiales inoxidables como las planchas de tol y los tubos cuadrados. Guevara U. Bryan G. Diseño Eléctrico y Electrónico del banco. Para el diseño eléctrico y electrónico del banco se trabaja en un software de simulación CAD llamado COFASO, en dicho programa se colocan todos los equipos eléctricos que ocupa el banco. Guevara U. Bryan G. Simulación del sistema eléctrico mediante el software Cofaso 7.3 Guevara U. Bryan G. Dispositivos a implementarse Variador de Frecuencia Kinco Modelo CV100-2S-0022G. Alimentación 220 VAC Capacidad nominal 4.0 kVA Entrada nominal 23 A Salida nominal 10 A Potencia del motor 2,2 kW Terminal para frenado +/B1,B2 Terminal de protección PE Entrada analógica AT1/AT2 Modbus RTU RS85+ RS85 RS85 Protección IP IP67 Entradas multifunción X1-X2—X3-X4-X5 VFD Kinco CV100-2S-0022G. Guevara U. Bryan G. Variador de Frecuencia Kinco Peso 1 Kg Dimensiones 101 X 152 X 129 mm Dispositivos a implementarse Voltímetro Tipo de Corriente Directa Rango de medición 5 – 48 VDC Terminales de entrada 2 Dimensiones 35 mm Tipo de medición Digital Conectores 2 Salida Tipo banana Guevara U. Bryan G. Dispositivos a implementarse Amperímetro Tipo de Corriente Directa Rango de medición 0-100 ADC Terminales de entrada 3 Dimensiones 70 mm Tipo de medición Digital Voltaje de entrada min. 5 VDC Voltaje de entrada max. 30 VDC Guevara U. Bryan G. Dispositivos a implementarse Tacómetro Láser Tipo de Corriente Directa Rango de medición 0-10000 r.p.m. Alimentación 9 VDC Dimensiones 160 mm Tipo de medición Láser Indicador Pantalla lcd Voltaje de entrada max. 30 VDC Guevara U. Bryan G. Disyuntor Schneider 2 polos Marca Schneider electric Modelo Domae Tipo de disyuntor Termomagnético Número de Polos 2P Voltaje nominal 280 V Frecuencia 50 / 60 Hertz Norma estándar IEC 60898-1 Corriente nominal 15 A Cantidad de patas 3 Tipo Mando y protección Montaje Riel Din Guevara U. Bryan G.Dispositivos a implementarse Luz piloto Guevara U. Bryan G.Dispositivos a implementarse Luz piloto 220 V Marca Camsco Modelo SMLP22MMV Dimensiones 22 mm Voltaje nominal 220 V Frecuencia 50 / 60 Hertz Cantidad de patas 3 Tipo Indicador de luminosidad Montaje Perforación/Rosca Procedimientos de operación  Conectar a la red bifásica 220 VAC  Colocar el disyuntor principal en posición ON  Verificar que el VFD se encuentre en modo STOP  Realizar la configuración dependiendo las velocidad que se desee.  Conectar los terminales de salida del alternador a los terminales de entrada del banco,  Colocar el VFD en modo RUN Guevara U. Bryan G. • Se cconstruyó e implementó un banco de pruebas mediante un sistema de control de velocidad rotacional, para el alternador de la aeronave Cessna T206, en el grupo de Aviación del Ejército Nº 44 ‘PASTAZA’. • El banco de pruebas para el alternador de la aeronave Cessna T-206 cumple con todas las demandas existentes en el Centro de Mantenimiento Aeronáutico G.A.E. Nº 44 ‘PASTAZA’, específicamente en la sección de aviónica, el cual permitirá a los técnicos realizar pruebas de verificación del alternador obteniendo velocidad, intensidad de corriente y voltaje. CONCLUSIONES Guevara U. Bryan G. • Su envergadura es bastante considerable lo que permite tener una gran estabilidad con respecto a vibraciones y movimientos fuertes. • Mediante las investigaciones de un banco de prueba y el estudio de cada uno de los componentes se logró determinar que el banco construido es de alta calidad, que lo hace idóneo para pruebas constantes. • El diseño en el Software Cofaso 7.3 facilitó el ensamblado eléctrico del banco lo cual permitirá modificaciones futuras en caso de ser necesario. Guevara U. Bryan G. CONCLUSIONES • Ejecutar el Mejorar las especificaciones del motor trifásico si se desea realizar un test de un alternador para otra aeronave ya que su envergadura se ve incrementada. • Mantener el banco en estado operacional ya que si este queda obsoleto puede trabarse los ejes y se presentarán daños internos del banco. • Tener presente el tipo de voltaje que se está utilizando en la parte de potencia con en la parte de mando ya que se pueden ver comprometidos ciertos equipos del banco. RECOMENDACIONES Guevara U. Bryan G. • Con el tiempo verificar cada uno de los componentes para alagar la vida útil del banco de pruebas. Guevara U. Bryan G. “Para empezar un gran proyecto, hace falta valentía. Para terminar un gran proyecto, hace falta perseverancia” Juan Manuel Charco GRACIAS