Cinvestav desarrolla transformador electrónico

Por Montserrat Muñoz

Guadalajara, Jalisco. 15 de marzo de 2016 ().- Científicos del Centro de Investigación y de Estudios Avanzados (Cinvestav) del Instituto Politécnico Nacional (IPN), unidad Guadalajara, liderados por el doctor Juan Manuel Ramírez Arredondo, desarrollaron el primer transformador electrónico para la empresa Prolec General Electric (GE), el cual podría llegar a producirse de manera comercial en aproximadamente cuatro años.

A través del Programa de Estímulos a la Innovación (Proinnova) del Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (Conacyt), la empresa, localizada en el estado de Nuevo León, contactó a los investigadores del Cinvestav para desarrollar un prototipo de componentes electrónicos que fuera el sustituto de los actuales transformadores eléctricos, en un mediano plazo.

El resultado de la investigación fue un prototipo de una capacidad de dos kilovoltamperios (kVA) que se alimenta con 220 volts de tres fases y tiene salida de 220 volts en tres fases.

Este transformador, al ser de pequeña escala, no cuenta con los niveles establecidos por la Comisión Federal de Electricidad (CFE), por su capacidad de dos kVA; sin embargo, es totalmente funcional y las siguientes etapas de la  investigación serán en el sentido de escalar esta potencia a fin de llegar a los niveles de uso doméstico de los convencionales.

En entrevista para la , el doctor en ingeniería eléctrica Ramírez Arredondo, compartió las ventajas de este tipo de tecnología. “Son muy superiores a las de un transformador convencional ya que puede corregir factor de potencia y armónicos en la red. También puede ser bidimensional. La idea es usarlos en las redes modernas y, al tener equipos de esta naturaleza, poder flexibilizar la operación de la red”.

Sobre cómo surgió la relación con la empresa regia, el investigador reconoció que ha existido colaboración con la misma durante los últimos 10 años en distintos proyectos, por lo cual el vínculo nació de manera casi natural. “Este proyecto lo han perseguido empresas y universidades en el mundo. Con la gente de Prolec ya habíamos platicado de esto hace ya al menos cuatro años, y se dieron cuenta hace aproximadamente dos que se estaban quedando atrás en el desarrollo de esta tecnología”, reconoció el también adscrito al Sistema Nacional de Investigadores (SNI) nivel II.

El componente principal del transformador, además de los dispositivos electrónicos, es el núcleo nanocristalino, material novedoso y técnicamente muy superior, en palabras de Ramírez Arredondo. En este proyecto trabajaron seis ingenieros, contratados ex profeso para sacar adelante el prototipo.

El principal problema de la tecnología electrónica en los transformadores es el costo, ya que uno de estos aparatos puede quintuplicar el costo de los utilizados actualmente. “Un transformador convencional cuesta entre 18 y 20 mil pesos y uno electrónico puede costar hasta 100 mil pesos”, apuntó el académico.

Pasos a seguir

Para dar continuidad al proyecto, en 2016 se inscribió nuevamente un Proinnova con Prolec GE, bajo el cual se pretende escalar la potencia del transformador hasta los 25 kVA que se requieren para el uso doméstico y que normalmente se pueden observar en los postes de energía en cualquier calle. Estos aparatos pueden suministrar energía eléctrica aproximadamente de 15 a 20 casas clase media.

Al respecto, el investigador sostuvo que el proyecto deberá continuar al menos dos años más para lograr tal escalada de potencia, además de otros dos para la etapa de desarrollo de producto, lo cual significaría que al menos se requieren cuatro años para poder ofrecer esta tecnología al consumidor final.

Entre los retos para superar en la investigación, el docente indicó que “la topología a utilizar sería la misma, lo que se requiere es electrónica de más capacidad. Tendríamos una arquitectura similar pero con equipos más grandes, lo cual implica que se calientan más, por lo cual hay que enfriarlos. En general tendríamos un manejo técnico de más detalle”.

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